JP7287427B2 - Cell aspiration support device and control method for cell aspiration support device - Google Patents

Cell aspiration support device and control method for cell aspiration support device Download PDF

Info

Publication number
JP7287427B2
JP7287427B2 JP2021150069A JP2021150069A JP7287427B2 JP 7287427 B2 JP7287427 B2 JP 7287427B2 JP 2021150069 A JP2021150069 A JP 2021150069A JP 2021150069 A JP2021150069 A JP 2021150069A JP 7287427 B2 JP7287427 B2 JP 7287427B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
suction
tip
aspiration
sample
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021150069A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021184769A (en
Inventor
智子 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2021150069A priority Critical patent/JP7287427B2/en
Publication of JP2021184769A publication Critical patent/JP2021184769A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7287427B2 publication Critical patent/JP7287427B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、細胞吸引支援装置および細胞吸引支援装置の制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cell aspiration assist device and a control method for the cell aspiration assist device.

生命システムの研究等においては、細胞培養ウェル内の多くの細胞の中から特徴的な細胞を特定し、その細胞あるいはその細胞の成分を吸引する作業が頻繁に行なわれる。例えば、新たな薬剤を発見したり設計したりする創薬プロセスにおいては、多数の候補化合物の中から、薬効・活性を示すものを探し出す創薬スクリーニング工程が行なわれる。この工程においては、候補化合物が与えられた細胞培養ウェル内の細胞群から、著しく特異な変化を示す細胞を選び出し、その細胞あるいは細胞成分を吸引し、質量分析等の解析が行なわれる。 In research on biological systems, etc., it is frequently performed to identify characteristic cells from many cells in a cell culture well and to aspirate the cells or their components. For example, in the drug discovery process of discovering or designing a new drug, a drug discovery screening step is performed to search for compounds exhibiting efficacy and activity from among a large number of candidate compounds. In this step, cells exhibiting remarkably specific changes are selected from the cell group in the cell culture wells to which the candidate compound has been given, the cells or cell components are aspirated, and analysis such as mass spectrometry is performed.

細胞を吸引する場合には、例えば、吸引チップを装着した吸引ピペットや分注装置を用いて、顕微鏡で吸引対象の細胞を確認しながら細胞吸引作業を行なう。細胞成分を吸引する場合には、例えば、ナノスプレーチップと呼ばれる微細なチップを用いて、顕微鏡で吸引対象の細胞を確認しながら細胞成分吸引作業を行なう。 When cells are aspirated, for example, a suction pipette with a suction tip or a pipetting device is used, and the cells are aspirated while confirming the cells to be aspirated under a microscope. When aspirating cell components, for example, a fine tip called a nanospray tip is used to aspirate cell components while confirming the cells to be aspirated under a microscope.

また、細胞培養ウェル内の特定の細胞あるいは細胞成分を吸引して解析を行なう作業とは別に、細胞培養ウェル内の大量の細胞の顕微鏡画像を撮影し、画像処理を行なうことで、個々の細胞を識別し、それぞれの細胞の大きさや明るさ等の特徴量をリアルタイムで算出する細胞解析システムが実用化されている。 In addition to aspirating and analyzing specific cells or cell components in cell culture wells, microscopic images of a large number of cells in cell culture wells are taken and processed to identify individual cells. A cell analysis system has been put into practical use, which identifies each cell and calculates feature quantities such as the size and brightness of each cell in real time.

細胞解析システムでは、算出した特徴量に基づいて、特徴的な細胞を検出したり、経時的変化を観察することができる。また、細胞解析システムでは、各細胞の特徴量をヒストグラムや散布図で表わしたり、リスト表示することも行なわれている。 The cell analysis system can detect characteristic cells and observe changes over time based on the calculated feature amounts. Further, in the cell analysis system, the characteristic amount of each cell is represented by a histogram or a scatter diagram, or displayed as a list.

細胞や細胞成分を吸引する作業は、個々の細胞を目視しながら、分析対象とする細胞を選定して吸引を行なうため、大量の細胞を処理する場合は非常に手間がかかり、オペレータの負担が大きかった。
これに対して、特許文献1には、大量の細胞の中から分析対象の候補となる細胞を簡易に検出し、即座に吸引作業を行なえる細胞吸引支援システムが開示されている。特許文献1に記載の発明では、試料の共焦点画像を取得し、取得した画像上で吸引箇所を選択すると、マイクロプレートが置かれているXYステージ上において自動的にxy平面における選択位置に吸引用のチップを移動させて、設定された条件で吸引を行っていた。
The process of aspirating cells and cell components involves selecting and aspirating cells to be analyzed while visually inspecting individual cells, which is extremely time-consuming and burdensome for the operator when processing a large number of cells. It was big.
On the other hand, Patent Literature 1 discloses a cell aspiration support system capable of easily detecting candidate cells for analysis from a large amount of cells and immediately aspirating the cells. In the invention described in Patent Document 1, when a confocal image of a sample is acquired and an aspiration point is selected on the acquired image, it is automatically aspirated to the selected position in the xy plane on the XY stage on which the microplate is placed. By moving the tip for suction, suction was performed under the set conditions.

特許第6066110号公報Japanese Patent No. 6066110

従来の細胞解析システムの主な使用目的が細胞の一部の吸引であったため、吸引量の再現性をもたせるために吸引圧力や吸引時間を同一条件に設定していた。しかしながら、細胞の大きさや厚さなどは細胞毎や吸引位置毎に異なっているため、それらを考慮せずに吸引量の再現性をもたせるために吸引圧力や吸引時間を同一条件に設定した場合、吸引時に細胞にダメージを与える場合があった。 Since the main purpose of the conventional cell analysis system was to aspirate a portion of the cells, the aspiration pressure and aspiration time were set to the same conditions in order to ensure the reproducibility of the amount of aspiration. However, since the size and thickness of cells differ for each cell and for each aspiration position, if the aspiration pressure and aspiration time are set to the same conditions in order to achieve reproducibility of the aspiration amount without considering them, In some cases, cells were damaged during aspiration.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、細胞にダメージを低減することができる細胞吸引支援装置および細胞吸引支援装置の制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cell aspiration support device and a control method for the cell aspiration support device that can reduce damage to cells.

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置(1)は、容器(細胞培養ウェルプレート3)に収納された組織、細胞、および細胞の一部のうち少なくとも1つである試料を吸引する管状の吸引チップ(70)と、前記吸引チップの先端から前記試料を吸引する吸引部(20)と、前記試料を撮影する撮影部(103)と、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料の一部に焦点を合わせることで前記試料の高さに関する情報を検出し、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて、前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報を検出し、検出した前記試料の高さに関する情報と前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報とに基づいて、前記試料に対する前記吸引チップの高さ方向の相対位置を制御した後、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させるように制御する制御部(30)と、を備える。 In order to achieve the above object, the cell aspiration support device (1) according to one aspect of the present invention provides at least one of a tissue, a cell, and a part of a cell housed in a container (a cell culture well plate 3). A tubular aspiration tip (70) for aspirating a sample, an aspiration section (20) for aspirating the sample from the tip of the aspiration tip, an imaging section (103) for imaging the specimen, and an image captured by the imaging section. Information about the height of the sample is detected by focusing on a portion of the sample to be aspirated based on the image obtained, and the height of the tip of the aspiration tip is determined based on the image captured by the imaging unit. Information about the height direction is detected, and the relative position of the suction tip in the height direction with respect to the sample is controlled based on the detected information about the height of the sample and the information about the height direction of the tip of the suction tip. and a control unit (30) for controlling the aspiration chip to aspirate the sample to be aspirated.

また、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置において、前記制御部は、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料の高さ方向の極大位置に焦点を合わせることで所定の高さ低い位置を前記試料の高さに関する情報として検出するようにしてもよい。 Further, in the cell aspiration support device according to the aspect of the present invention, the control unit focuses on the maximum position in the height direction of the sample to be aspirated based on the image captured by the imaging unit. A position lower than a predetermined height may be detected as information relating to the height of the sample.

また、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置において、前記制御部は、吸引対象である前記試料の高さ方向の極大位置から所定の高さ低い位置の位置に前記吸引チップの高さを制御するようにしてもよい。 Further, in the cell aspiration support device according to the aspect of the present invention, the control unit adjusts the height of the aspiration tip to a position a predetermined height lower than the maximum position in the height direction of the sample to be aspirated. It may be controlled.

また、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置において、前記制御部は、前記試料において吸引を開始する吸引開始位置毎、または、前記試料毎に、前記試料の高さに関する情報を検出するようにしてもよい。 Further, in the cell aspiration assistance device according to the aspect of the present invention, the control unit detects information about the height of the sample for each aspiration start position at which aspiration is started in the sample or for each sample. can be

また、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置において、前記制御部は、前記撮影部によって吸引対象である前記試料の他の画像を撮影して吸引作業を継続すると判別した場合、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料の一部に焦点を合わせることで前記試料の高さに関する情報を検出し、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて、前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報を検出し、検出した前記試料の高さに関する情報と前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報とに基づいて、前記試料に対する前記吸引チップの高さ方向の相対位置を制御した後、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させる吸引処理を繰り返し、前記制御部は、前記撮影部によって吸引対象である前記試料の他の画像を撮影して吸引作業を継続しないと判別した場合、前記吸引処理を終了するようにしてもよい。 Further, in the cell aspiration assisting device according to the aspect of the present invention, when the control unit determines to continue the aspiration work by capturing another image of the sample to be aspirated by the imaging unit, the imaging unit information about the height of the sample is detected by focusing on a portion of the sample to be aspirated based on the image captured by the imaging unit; Information about the height direction of the tip is detected, and based on the detected information about the height of the sample and the information about the height direction of the tip of the suction tip, the relative position of the suction tip in the height direction with respect to the sample. After controlling , the aspiration process for aspirating the sample to be aspirated by the aspiration chip is repeated, and the control unit captures another image of the sample to be aspirated by the imaging unit to continue the aspiration operation. If it is determined not to perform the suction process, the suction process may be terminated.

また、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置において、前記制御部は、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料に対応する吸引時間に関する情報と吸引圧力に関する情報に応じて、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させるように制御するようにしてもよい。 Further, in the cell aspiration assisting device according to the aspect of the present invention, the control unit converts information on aspiration time and information on aspiration pressure corresponding to the sample to be aspirated based on the image captured by the imaging unit. Accordingly, control may be performed so that the sample to be aspirated is aspirated by the aspiration tip.

また、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置において、吸引対象である前記試料を吸引する条件を自動的に設定するか手動で設定するかを選択する操作部(35)と、前記吸引チップによる吸引時間を設定する吸引時間設定部(55)と、前記吸引チップによる吸引圧力を設定する吸引圧力設定部(50)と、前記撮影部によって撮影された画像を表示する画像表示部と、を備え、前記制御部は、前記操作部が操作された結果が吸引対象である前記試料を吸引する条件を手動で設定する場合に、前記吸引時間設定部によって設定された前記吸引時間を示す情報を取得し、前記吸引圧力設定部によって設定された前記吸引圧力を示す情報を取得し、取得した前記吸引時間を示す情報と前記吸引圧力を示す情報に応じて、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させるように制御するようにしてもよい。 Further, in the cell aspiration assisting device according to one aspect of the present invention, an operation unit (35) for selecting whether to automatically or manually aspirate conditions for aspirating the sample to be aspirated; a suction time setting unit (55) for setting the suction time by the suction tip, a suction pressure setting unit (50) for setting the suction pressure by the suction tip, and an image display unit for displaying the image photographed by the photographing unit. wherein, when manually setting conditions for aspirating the sample to be aspirated as a result of operating the operation unit, the control unit stores information indicating the aspiration time set by the aspiration time setting unit. acquires information indicating the suction pressure set by the suction pressure setting unit; and according to the acquired information indicating the suction time and the information indicating the suction pressure, the suction target to be suctioned by the suction tip It may be controlled to aspirate the sample.

また、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置において、前記制御部は、前記吸引時間設定部によって設定された前記吸引時間を示す情報と、前記吸引圧力設定部によって設定された前記吸引圧力を示す情報とを、吸引対象の試料に対応づけて記憶させるようにしてもよい。 Further, in the cell aspiration assisting device according to the aspect of the present invention, the control unit sets information indicating the aspiration time set by the aspiration time setting unit and the aspiration pressure set by the aspiration pressure setting unit. The information to be shown may be stored in association with the sample to be aspirated.

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る細胞吸引支援装置の制御方法は、容器に収納された組織、細胞、および細胞の一部のうち少なくとも1つである試料を吸引する管状の吸引チップと、前記吸引チップの先端から前記試料を吸引する吸引部を有する細胞吸引支援装置の制御方法であって、撮影部が、前記試料を撮影する撮影手順と、制御部が、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料の一部に焦点を合わせることで前記試料の高さに関する情報を検出する試料高さ検出手順と、制御部が、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報を検出するチップ先端高さ検出手順と、制御部が、検出した前記試料の高さに関する情報と前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報とに基づいて、前記試料に対する前記吸引チップの高さ方向の相対位置を制御する相対位置制御手順と、制御部が、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させるように制御する制御手順と、を含む。 To achieve the above object, a control method for a cell aspiration assisting device according to an aspect of the present invention provides a tubular tube for aspirating a sample that is at least one of a tissue, a cell, and a part of a cell contained in a container. A control method for a cell aspiration assisting device having an aspiration tip and an aspiration section for aspirating the sample from the tip of the aspiration tip, wherein an imaging section images an imaging procedure for imaging the sample, and a control section performs an imaging procedure for the imaging section. a sample height detection procedure for detecting information about the height of the sample by focusing on a portion of the sample to be aspirated based on the image captured by the imaging unit; a tip tip height detection procedure for detecting information about the height direction of the tip of the suction tip based on the obtained image; a relative position control procedure for controlling the relative position of the aspiration tip in the height direction with respect to the sample based on information relating to the aspiration tip; and a control procedure.

また、本発明の一態様に係る細胞吸引支援方法において、前記試料を吸引した後、他の画像を撮影して吸引作業を継続するか否かを判別する手順を含み、吸引作業を継続すると判別した場合に、前記撮影手順と前記試料高さ検出手順と前記チップ先端高さ検出手順と前記相対位置制御手順と前記制御手順とを、吸引を開始する吸引開始位置毎、または、前記試料毎に行う手順を含むようにしてもよい。 Further, in the method for assisting cell aspiration according to an aspect of the present invention, after aspirating the sample, another image is taken to determine whether or not to continue the aspiration operation, and it is determined to continue the aspiration operation. In this case, the imaging procedure, the sample height detection procedure, the tip tip height detection procedure, the relative position control procedure, and the control procedure are performed for each suction start position at which suction is started or for each sample. It may also include steps to take.

本発明によれば、細胞にダメージを低減することができる。 According to the present invention, damage to cells can be reduced.

本実施形態に係る細胞吸引支援装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the cell suction assistance apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るXYステージ上に置かれているマイクロプレート、細胞培養ウェルプレートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the microplate put on the XY stage which concerns on this embodiment, and a cell culture well plate. 撮影部が撮影した画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image which the imaging|photography part image|photographed. 細胞に対して吸引チップの位置が浅い例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example in which the position of the suction tip is shallow with respect to the cells; 細胞に対して吸引チップの位置が深い例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example in which the position of the suction tip is deep with respect to the cells; 細胞に対して吸引チップの位置が最適な例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the optimal position of the suction tip with respect to cells. 本実施形態に係る細胞のz軸方向の高さ情報を得る処理例を説明する図である。It is a figure explaining the processing example which acquires the height information of the z-axis direction of the cell which concerns on this embodiment. チップ位置測定の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of chip|tip position measurement. 観測される画像とチップ位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the image observed and a chip|tip position. 本実施形態に係る試料を吸引する際の処理手順例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of a processing procedure when aspirating a sample according to the present embodiment;

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各構成要素等を認識可能な大きさとするため、各構成要素等の縮尺を適宜変更している。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings used for the following description, the scale of each component etc. is appropriately changed in order to make each component etc. recognizable.

[第1実施形態]
図1は、本実施形態に係る細胞吸引支援装置1の構成例を示す図である。図1に示すように、細胞吸引支援装置1は、画像取得・解析部10、吸引部20、制御部30、操作部35、画像表示部40、吸引圧力設定部50、吸引時間設定部55、XYZステージ60、吸引チップ70、チップラック80、および検体ラック90を含んで構成される。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a cell aspiration support device 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the cell aspiration support device 1 includes an image acquisition/analysis unit 10, an aspiration unit 20, a control unit 30, an operation unit 35, an image display unit 40, an aspiration pressure setting unit 50, an aspiration time setting unit 55, It comprises an XYZ stage 60 , suction tip 70 , tip rack 80 and sample rack 90 .

画像取得・解析部10は、顕微光学部101、共焦点走査部102、撮影部103、蛍光用光源104、明視野照明105、およびXYステージ106を備えている。
また、制御部30は、受付部301、画像取得部302、画像処理部303、記憶部304、動作制御部305、および表示制御部306を備えている。
The image acquisition/analysis unit 10 includes a microscopic optical unit 101 , a confocal scanning unit 102 , an imaging unit 103 , a fluorescence light source 104 , a bright field illumination 105 and an XY stage 106 .
The control unit 30 also includes a reception unit 301 , an image acquisition unit 302 , an image processing unit 303 , a storage unit 304 , an operation control unit 305 and a display control unit 306 .

細胞吸引支援装置1は、細胞培養ウェルプレート3内の細胞の画像を撮影し、撮影した画像を解析する。細胞吸引支援装置1は、解析した結果に基づいて、細胞または細胞成分の吸引処理を支援する。なお、図1において、XYステージ106が移動する面をxy平面とし、xy平面に垂直な方向をz軸方向とする。紙面の左右方向をx軸方向とし、奥行き方向をy軸方向とする。 The cell aspiration support device 1 captures images of cells in the cell culture well plate 3 and analyzes the captured images. The cell aspiration assisting device 1 assists aspiration processing of cells or cell components based on the analysis results. In FIG. 1, the plane along which the XY stage 106 moves is defined as the xy plane, and the direction perpendicular to the xy plane is defined as the z-axis direction. Let the left-right direction of the paper surface be the x-axis direction, and the depth direction be the y-axis direction.

吸引チップ70は、例えば、吸引チップを装着した吸引ピペット、またはナノスプレーチップであり、細胞あるいは細胞成分を吸引するために用いられる。
チップラック80には、細胞または細胞成分を吸引する前の吸引チップ70が複数個配置されている。
検体ラック90には、細胞または細胞成分を吸引した吸引チップ70が格納される。なお、検体ラック90が配置される空間には、温度や湿度を所定の値に保つインキュベーター(incubator)を備えていてもよい。
The suction tip 70 is, for example, a suction pipette fitted with a suction tip or a nanospray tip, and is used to aspirate cells or cell components.
A plurality of aspiration tips 70 before aspirating cells or cell components are arranged in the tip rack 80 .
A specimen rack 90 stores an aspiration tip 70 that has aspirated cells or cell components. The space in which the sample rack 90 is arranged may be provided with an incubator that keeps the temperature and humidity at predetermined values.

XYZステージ60は、細胞吸引支援装置1の筐体を含む。XYZステージ60は、制御部30の制御に応じて、動作が制御される。XYZステージ60が駆動されることで、吸引部20がxy平面で移動し、z軸方向に移動する。 The XYZ stage 60 includes the housing of the cell aspiration support device 1 . The operation of the XYZ stage 60 is controlled under the control of the control section 30 . By driving the XYZ stage 60, the suction unit 20 moves on the xy plane and moves in the z-axis direction.

吸引部20は、制御部30の制御に応じて、チップラック80に格納されている複数の吸引チップ70のうち1つを吸引部20に装着させる。吸引部20は、制御部30の制御に応じて、XYステージ106上に載置されたマイクロプレート2上の細胞培養ウェルプレート3内の細胞または細胞成分を吸引する。吸引部20は、制御部30の制御に応じて、細胞または細胞成分を吸引した吸引チップ70を、検体ラック90の所定の位置に格納する。なお、吸引部20は、XYZステージ60の移動によってxy平面で移動し、z軸方向に移動する。 The suction unit 20 attaches one of the plurality of suction tips 70 stored in the tip rack 80 to the suction unit 20 under the control of the control unit 30 . The suction unit 20 sucks cells or cell components in the cell culture well plate 3 on the microplate 2 placed on the XY stage 106 under the control of the control unit 30 . The aspirator 20 stores the aspirator tip 70 that has aspirated cells or cell components at a predetermined position in the sample rack 90 under the control of the controller 30 . It should be noted that the suction unit 20 moves on the xy plane by moving the XYZ stage 60 and moves in the z-axis direction.

操作部35は、例えば、画像表示部40上に設けられたタッチパネルセンサ、キーボード、機械式スイッチ、ボタン、マウス、タブレット等である。操作部35は、操作者が操作した操作結果を検出して、検出結果を示す操作結果情報を制御部30に出力する。操作結果情報には、吸引対象を示す情報が含まれている。操作者は、例えば、画像表示部40に表示された撮影部103が撮影した画像を見て、その画像に対して吸引対象を、操作部35を操作して指示する。また、操作結果情報には、吸引条件の設定を自動で行う自動吸引指示か吸引条件を手動で設定する手動吸引指示が含まれる。また、操作結果情報には、処理開始を指示する処理開始指示が含まれている。 The operation unit 35 is, for example, a touch panel sensor provided on the image display unit 40, a keyboard, mechanical switches, buttons, a mouse, a tablet, and the like. The operation unit 35 detects an operation result of an operation performed by an operator, and outputs operation result information indicating the detection result to the control unit 30 . The operation result information includes information indicating the suction target. For example, the operator sees the image captured by the imaging unit 103 displayed on the image display unit 40, and operates the operation unit 35 to specify the suction target for the image. Further, the operation result information includes an automatic suction instruction for automatically setting the suction conditions or a manual suction instruction for manually setting the suction conditions. Further, the operation result information includes a processing start instruction for instructing the start of processing.

画像表示部40は、画像取得・解析部10が撮影した画像の表示、制御部30が解析した解析結果の表示、操作入力に必要な情報の表示等を行う。画像表示部40は、例えば液晶画像表示装置である。 The image display unit 40 displays images captured by the image acquisition/analysis unit 10, analysis results analyzed by the control unit 30, information required for operation input, and the like. The image display unit 40 is, for example, a liquid crystal image display device.

吸引圧力設定部50は、操作者が設定した吸引圧力に関する吸引圧力情報を検出して、吸引圧力情報を制御部30に出力する。なお、吸引圧力情報には、吸引前の圧力、吸引時の圧力、吸引後の圧力が含まれている。吸引圧力設定部50は、例えば、画像表示部40上に設けられたタッチパネルセンサ、キーボード、機械式スイッチ、ボタン、ダイヤル、マウス、タブレット等である。なお、操作部35は、吸引圧力設定部50を兼用してもよい。 The suction pressure setting unit 50 detects suction pressure information regarding the suction pressure set by the operator and outputs the suction pressure information to the control unit 30 . The suction pressure information includes the pressure before suction, the pressure during suction, and the pressure after suction. The suction pressure setting unit 50 is, for example, a touch panel sensor provided on the image display unit 40, a keyboard, a mechanical switch, a button, a dial, a mouse, a tablet, or the like. Note that the operation unit 35 may also serve as the suction pressure setting unit 50 .

吸引時間設定部55は、操作者が設定した吸引時間に関する吸引時間情報を検出して、吸引時間情報を制御部30に出力する。吸引時間設定部55は、例えば、画像表示部40上に設けられたタッチパネルセンサ、キーボード、機械式スイッチ、ボタン、ダイヤル、マウス、タブレット等である。なお、操作部35は、吸引時間設定部55を兼用してもよい。 The suction time setting unit 55 detects suction time information regarding the suction time set by the operator and outputs the suction time information to the control unit 30 . The suction time setting unit 55 is, for example, a touch panel sensor provided on the image display unit 40, a keyboard, a mechanical switch, a button, a dial, a mouse, a tablet, or the like. Note that the operation unit 35 may also serve as the suction time setting unit 55 .

なお、操作者は、吸引条件を手動で調整または設定する場合に、吸引時間設定部55と吸引圧力設定部50を操作する。このため、吸引条件を自動で設定する場合は、制御部30が吸引時間と吸引圧力それぞれを設定する。 Note that the operator operates the suction time setting section 55 and the suction pressure setting section 50 when manually adjusting or setting the suction conditions. Therefore, when automatically setting the suction conditions, the control unit 30 sets the suction time and the suction pressure.

画像取得・解析部10は、制御部30の制御に応じて、XYステージ106上に載置されたマイクロプレート2上の細胞培養ウェルプレート3内の細胞の画像を撮影し、撮影した画像を制御部30に出力する。画像取得・解析部10は、制御部30の制御に応じて、XYステージ106を駆動する。XYステージ106に載置するのは、細胞培養容器であればよく、マイクロプレート2に限られず、細胞培養ディッシュ、カバーガラスチャンバ、シャーレ等であってもよい。 The image acquisition/analysis unit 10 captures an image of the cells in the cell culture well plate 3 on the microplate 2 placed on the XY stage 106 under the control of the control unit 30, and controls the captured image. Output to unit 30 . The image acquisition/analysis unit 10 drives the XY stage 106 under the control of the control unit 30 . Any cell culture vessel may be placed on the XY stage 106, and not limited to the microplate 2, but may be a cell culture dish, a cover glass chamber, a petri dish, or the like.

顕微光学部101は、例えば対物レンズ1011を含む光学系である。 The microscopic optical unit 101 is an optical system including an objective lens 1011, for example.

共焦点走査部102は、共焦点の光学系と走査系を備える。なお、共焦点(コンフォーカル)とは、測定対象物の表面からの反射光を、検出器で受光する光学系であり、光源から照射された照明光が測定対象物の表面に焦点を結ぶとき、その反射光も検出器上で焦点が合うように設計されている光学系である。共焦点光学系において、例えば点光源から出射した光は、対物レンズにより測定対象物の1点に集光するように照射する。点光源として、例えば特定の波長をもち直進性に優れているレーザー光を使用する。共焦点光学系において、測定対象物の表面にて反射された光は同じ光路を戻り、ビームスプリッタ等により分離されて、検出器に集光される。なお、上述した構成は一例であり、これに限られない。 The confocal scanning unit 102 includes a confocal optical system and a scanning system. Confocal is an optical system that receives light reflected from the surface of the object to be measured by a detector. , is an optical system designed so that the reflected light is also focused on the detector. In a confocal optical system, for example, light emitted from a point light source is irradiated by an objective lens so as to be condensed at one point on the object to be measured. As the point light source, for example, a laser beam having a specific wavelength and excellent straightness is used. In a confocal optical system, the light reflected by the surface of the object to be measured returns along the same optical path, is separated by a beam splitter or the like, and is focused on a detector. Note that the configuration described above is an example, and is not limited to this.

撮影部103は、例えばCCD(Charge Coupled Device; 電荷結合素子)画像センサ、C-MOS(Complementary MOS)画像センサである。撮影部103は、制御部30の制御に応じて、マイクロプレート2上の指定された範囲を撮影し、撮影した画像を制御部30に出力する。
なお、撮影部103は、蛍光観察用の撮影部と明視野観察用の撮影部を備えていてもよい。
The imaging unit 103 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a C-MOS (Complementary MOS) image sensor. The photographing unit 103 photographs a specified range on the microplate 2 under the control of the control unit 30 and outputs the photographed image to the control unit 30 .
Note that the imaging unit 103 may include an imaging unit for fluorescence observation and an imaging unit for bright field observation.

蛍光用光源104は、第1の特定の波長を持つ励起光束をXYステージ106に載置されたマイクロプレート2に向けて出射する。これにより、励起された試料から励起光束よりも長い波長の蛍光信号が発せられる。蛍光用光源104は、例えば超高圧水銀灯やキセノンランプ、紫外線LED(発光ダイオード)、レーザー等であり、蛍光物質の励起波長の照明を行う。蛍光用光源104は、生体または非生体試料からの蛍光・燐光現象の観察に用いられる。 The fluorescence light source 104 emits an excitation light beam having a first specific wavelength toward the microplate 2 placed on the XY stage 106 . This causes the excited sample to emit a fluorescence signal with a longer wavelength than the excitation light flux. The fluorescence light source 104 is, for example, an ultra-high pressure mercury lamp, a xenon lamp, an ultraviolet LED (light emitting diode), a laser, or the like, and illuminates the excitation wavelength of the fluorescent substance. The fluorescence light source 104 is used for observation of fluorescence/phosphorescence phenomena from living or non-living samples.

明視野照明105は、第2の特定の波長を持つ励起光束をXYステージ106に載置されたマイクロプレート2に向けて出射する。明視野照明105は、明視野観察に用いられる。なお、明視野照明105は、吸引作業時に吸引部20と干渉しないために、例えば円環体状である。 The bright field illumination 105 emits an excitation light beam having a second specific wavelength toward the microplate 2 placed on the XY stage 106 . A bright field illumination 105 is used for bright field observation. The bright field illumination 105 has, for example, an annular shape so as not to interfere with the suction unit 20 during the suction operation.

なお、図1に示す構成例では、共焦点2色の蛍光観察と明視野観察を行なう構成例を説明するが、画像取得・解析部10はこの構成に限られない。例えば、落射蛍光1色の構成としたり、共焦点1色の構成としたり、共焦点1色と明視野の構成等であってもよい。 In the configuration example shown in FIG. 1, a configuration example for confocal two-color fluorescence observation and bright field observation will be described, but the image acquisition/analysis unit 10 is not limited to this configuration. For example, it may be configured with one color of incident fluorescence, with one color of confocal light, or with one color of confocal light and a bright field.

XYステージ106は、制御部30の制御に応じて、xy平面内を移動する。XYステージ106上には、マイクロプレート2が載置される。また、図2に示すように、マイクロプレート2上には、細胞培養ウェルプレート3が置かれている。図2は、本実施形態に係るXYステージ106上に置かれているマイクロプレート2、細胞培養ウェルプレート3の一例を示す図である。細胞培養ウェルプレート3のウェル数は、例えば、6、12、24、96である。また、細胞培養ウェルプレートには、例えば、1種1個以上の細胞が乗っている場合や、数種複数個の細胞4が乗っている場合がある。なお、図1において、符号4は、細胞を示し、符号5は、細胞培養液(以後、培地ともいう)を示している。 The XY stage 106 moves within the xy plane under the control of the controller 30 . A microplate 2 is placed on the XY stage 106 . Moreover, as shown in FIG. 2, a cell culture well plate 3 is placed on the microplate 2 . FIG. 2 is a diagram showing an example of the microplate 2 and cell culture well plate 3 placed on the XY stage 106 according to this embodiment. The number of wells of the cell culture well plate 3 is 6, 12, 24, 96, for example. Moreover, in the cell culture well plate, for example, there are cases where one or more cells of one type are mounted, and there are cases where cells 4 of several types are mounted. In FIG. 1, reference numeral 4 indicates cells, and reference numeral 5 indicates a cell culture medium (hereinafter also referred to as medium).

制御部30は、例えば、CPU(中央演算装置)、記憶装置等を含むPC(パーソナルコンピュータ)等の情報処理装置を用いて構成される。制御部30は、XYZステージ60、吸引部20それぞれを駆動する。制御部30は、指定された細胞培養ウェルプレート3の領域の内、指定された領域の画像を撮影するように顕微光学部101、共焦点走査部102、撮影部103、蛍光用光源104、明視野照明105、およびXYステージ106を制御する。制御部30は、撮影された画像に対して画像解析を行い、撮影された画像を解析した解析結果を画像表示部40上に表示させる。制御部30は、操作部35が操作者によって捜査された結果に応じて、吸引対象の試料(組織、細胞、および細胞の一部のうち少なくとも1つ)を決定し、試料を顕微光学部101、共焦点走査部102、撮影部103の光軸に一致されるようにXYステージ106を制御する。制御部30は、吸引対象の試料に対して、高さ方法(z軸方向)の情報を検出する。制御部30は、吸引チップ70のチップ先端の高さ方向を撮影された画像に基づいて検出して、吸引対象の試料とチップ先端との高さ方向の相対位置を制御する。制御部30は、吸引対象の試料とチップ先端との高さ方向の相対位置を制御した後、吸引対象の試料の吸引を行うように制御する。
なお、制御部30は、吸引条件を自動で設定する場合、撮影された画像を解析した結果に基づき、吸引時間と吸引圧力を自動的に設定して吸引を行う。また、制御部30は、吸引条件を手動で調整または設定する場合、吸引時間設定部55によって設定された吸引時間と、吸引圧力設定部50によって設定された吸引圧力に応じて吸引を行う。
The control unit 30 is configured using an information processing device such as a PC (personal computer) including a CPU (central processing unit), a storage device, and the like. The control unit 30 drives the XYZ stage 60 and the suction unit 20 respectively. The control unit 30 controls the microscopic optical unit 101, the confocal scanning unit 102, the imaging unit 103, the fluorescence light source 104, and the luminescence light source 104 so as to capture an image of the designated area in the designated area of the cell culture well plate 3. It controls field illumination 105 and XY stage 106 . The control unit 30 performs image analysis on the captured image, and causes the image display unit 40 to display the analysis result obtained by analyzing the captured image. The control unit 30 determines a sample to be aspirated (at least one of a tissue, a cell, and a part of a cell) according to the result of an operator's investigation of the operation unit 35, and transfers the sample to the microscopic optical unit 101. , the confocal scanning unit 102 , and the XY stage 106 so as to match the optical axes of the imaging unit 103 . The control unit 30 detects height information (in the z-axis direction) for the sample to be aspirated. The control unit 30 detects the height direction of the tip end of the suction tip 70 based on the photographed image, and controls the relative position in the height direction between the sample to be sucked and the tip tip. After controlling the relative positions in the height direction between the sample to be aspirated and the tip of the tip, the control unit 30 performs control to aspirate the sample to be aspirated.
When automatically setting the suction conditions, the control unit 30 automatically sets the suction time and the suction pressure based on the analysis result of the photographed image and performs suction. When the suction condition is manually adjusted or set, the control unit 30 performs suction according to the suction time set by the suction time setting unit 55 and the suction pressure set by the suction pressure setting unit 50 .

受付部301は、操作部35が出力する操作結果情報、吸引圧力設定部50が出力する吸引圧力情報、吸引時間設定部55が出力する吸引時間それぞれを受け付ける。受付部301は、受け付けた操作結果情報、吸引圧力情報、吸引時間を画像処理部303、動作制御部305に出力する。 The reception unit 301 receives operation result information output by the operation unit 35, suction pressure information output by the suction pressure setting unit 50, and suction time output by the suction time setting unit 55, respectively. The receiving unit 301 outputs the received operation result information, suction pressure information, and suction time to the image processing unit 303 and the operation control unit 305 .

画像取得部302は、撮影部103が撮影した画像を取得し、取得した画像を画像処理部303に出力する。また、画像取得部302は、取得した画像を記憶部304に記憶させる。また、画像取得部302は、取得した画像を表示制御部306に出力する。 The image acquisition unit 302 acquires an image captured by the imaging unit 103 and outputs the acquired image to the image processing unit 303 . Also, the image acquisition unit 302 causes the storage unit 304 to store the acquired image. The image acquisition unit 302 also outputs the acquired image to the display control unit 306 .

画像処理部303は、画像取得部302が取得した画像に対して、画像処理を行う。画像処理部303は、画像処理を行った画像に対して、種々の解析を行なう。画像処理部303は、記憶部304が記憶する画像に対応付けて解析した結果を記憶させる。また、画像処理部303は、解析した結果を表示制御部306に出力する。
画像処理部303は、例えば、取得した画像に対して、記憶部304が記憶する参照データを参照してテンプレートマッチング等により、細胞・細胞器官の認識を行う。画像処理部303は、識別されたそれぞれの細胞について、大きさ・輝度・タンパク量・イオン量等の細胞の特徴量を算出する。また、画像処理部303は、算出した細胞の特徴量を用いて細胞に関する情報のリスト化、グラフ化等の処理を行なう。画像処理部303は、識別した識別結果を示す識別情報、算出した細胞の特徴量、細胞に関する情報のリスト化した情報、グラフ化した情報を画像処理部303に出力する。また、画像処理部303は、識別した細胞・細胞器官の領域の画像に対して、例えばエッジ検出処理等を行い、エッジ検出処理した後、細胞・細胞器官や核の中心位置、核の外周位置等を求めるようにしてもよい。画像処理部303は、求めた細胞・細胞器官や核の中心位置、核の外周位置等を画像処理部303に出力するようにしてもよい。
The image processing unit 303 performs image processing on the image acquired by the image acquiring unit 302 . The image processing unit 303 performs various analyzes on the image that has undergone image processing. The image processing unit 303 stores the analysis result in association with the image stored in the storage unit 304 . The image processing unit 303 also outputs the analysis result to the display control unit 306 .
The image processing unit 303, for example, refers to the reference data stored in the storage unit 304 and recognizes the cells/cell organelles in the acquired image by template matching or the like. The image processing unit 303 calculates cell feature amounts such as size, brightness, protein amount, and ion amount for each identified cell. In addition, the image processing unit 303 performs processing such as listing and graphing of information on cells using the calculated characteristic amounts of the cells. The image processing unit 303 outputs, to the image processing unit 303, identification information indicating the identified identification result, the calculated feature amount of the cell, list information of cell-related information, and graphed information. Further, the image processing unit 303 performs, for example, edge detection processing, etc. on the image of the identified cell/organelle region. etc. may be obtained. The image processing unit 303 may output to the image processing unit 303 the obtained cell/cell organelle, central position of the nucleus, peripheral position of the nucleus, and the like.

記憶部304は、予め参照データを記憶する。参照データは、複数の細胞・細胞器官それぞれの画像または画像の特徴量のデータである。記憶部304は、撮影部103が撮影した画像を記憶する。記憶部304は、画像に大きさ・輝度・タンパク量・イオン量等の細胞の特徴量を対応付けて記憶する。 The storage unit 304 stores reference data in advance. The reference data are images of each of a plurality of cells/organelles or data of feature amounts of the images. A storage unit 304 stores an image captured by the imaging unit 103 . The storage unit 304 stores an image in association with cell feature amounts such as size, brightness, amount of protein, and amount of ions.

動作制御部305は、受付部301が出力する吸引対象を指示する操作結果情報に応じて、画像処理部303が出力する細胞・細胞器官や核の中心位置、核の外周位置等を用いて、XYステージ106を制御することで吸引対象細胞を吸引位置に移動させる。なお、吸引位置は、吸引チップ70のxy平面の中心であり、かつ顕微光学部101と共焦点走査部102の光軸に一致している。
動作制御部305は、受付部301が出力する吸引処理開始指示に応じて、XYZステージ60を駆動して吸引部20をチップラック80上に移動させ、吸引部20に吸引チップ70を装着させるように制御する。動作制御部305は、XYZステージ60を駆動して吸引部20に装着された吸引チップ70を、処理対象のマイクロプレート2上の吸引対象細胞を吸引位置に移動させる。動作制御部305は、自動吸引指示の場合、記憶部304が記憶する吸引圧力と吸引時間に基づいて、吸引対象細胞を吸引チップ70に吸引する。動作制御部305は、手動吸引指示の場合、受付部301が受け付けた吸引時間情報、吸引圧力情報に基づいて、吸引対象細胞を吸引チップ70に吸引する。動作制御部305は、XYZステージ60を駆動して吸引対象細胞を吸引した吸引チップ70を、検体ラック90上に移動させ、吸引チップ70を所定の位置に置くように制御する。
The operation control unit 305 uses the central position of the cell/cell organ and the nucleus output by the image processing unit 303, the peripheral position of the nucleus, etc., according to the operation result information that instructs the suction target output by the reception unit 301. By controlling the XY stage 106, the cells to be sucked are moved to the sucking position. The suction position is the center of the xy plane of the suction tip 70 and coincides with the optical axes of the microscopic optical section 101 and the confocal scanning section 102 .
The operation control unit 305 drives the XYZ stage 60 to move the suction unit 20 onto the tip rack 80 in response to the suction processing start instruction output by the reception unit 301 , and attach the suction tip 70 to the suction unit 20 . to control. The operation control unit 305 drives the XYZ stage 60 to move the aspiration chip 70 attached to the aspiration unit 20 to the aspiration position of the cells to be aspirated on the microplate 2 to be processed. In the case of an automatic aspiration instruction, the operation control unit 305 aspirates cells to be aspirated into the aspiration tip 70 based on the aspiration pressure and the aspiration time stored in the storage unit 304 . In the case of a manual aspiration instruction, the operation control unit 305 aspirates cells to be aspirated into the aspiration tip 70 based on the aspiration time information and the aspiration pressure information received by the reception unit 301 . The operation control unit 305 drives the XYZ stage 60 to move the aspiration tip 70 that has aspirated the cells to be aspirated onto the sample rack 90, and controls the aspiration tip 70 to be placed at a predetermined position.

表示制御部306は、画像取得部302が出力する撮影部103が撮影した画像を画像表示部40に表示させる。表示制御部306は、画像処理部303が出力した種々の解析結果を画像表示部40に表示させる。 The display control unit 306 causes the image display unit 40 to display the image captured by the imaging unit 103 and output by the image acquisition unit 302 . The display control unit 306 causes the image display unit 40 to display various analysis results output by the image processing unit 303 .

次に、撮影部103が撮影した画像の一例を説明する。
図3は、撮影部103が撮影した画像の一例を示す図である。
図3において、符号g1が示す領域は、細胞質の画像であり、符号g2が示す領域は、ミトコンドリアの画像であり、符号g3が示す領域は、核の画像である。図3に示す画像は、ヒト肝癌由来細胞株であるHepG2細胞を撮影した画像例である。なお、図3に示した細胞は一例であり、吸引対象の細胞は、これに限られない。また、吸引対象の細胞の大きさは、一例として、ヒト由来の最初の細胞株であるHeLa細胞であればおおよそ50um位であり、細胞種や細胞の状態に依って大きく異なる。
Next, an example of an image captured by the imaging unit 103 will be described.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an image captured by the imaging unit 103. As shown in FIG.
In FIG. 3, the region indicated by symbol g1 is an image of cytoplasm, the region indicated by symbol g2 is an image of mitochondria, and the region indicated by symbol g3 is an image of nuclei. The image shown in FIG. 3 is an example of an image of HepG2 cells, which is a cell line derived from human liver cancer. Note that the cells shown in FIG. 3 are only examples, and cells to be aspirated are not limited to these. In addition, the size of cells to be aspirated is, for example, about 50 μm in the case of HeLa cells, which are the first human-derived cell line, and varies greatly depending on the cell type and cell state.

次に、細胞と吸引チップ70の先端の位置の関係について、図4~図6を用いて説明する。なお、図4~図6に示す図では、細胞培養ウェルプレート3の1つの核と吸引チップ70を拡大して示している。また、図4~図6において、符号41は核を示し、符号70aは、吸引チップ70の先端(以下、チップ先端70aという)を示し、符号70bは、吸引チップ70の壁を示している。 Next, the positional relationship between the cells and the tip of the suction tip 70 will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 to 6, one nucleus of the cell culture well plate 3 and the suction tip 70 are enlarged. 4 to 6, reference numeral 41 indicates the nucleus, reference numeral 70a indicates the tip of the suction tip 70 (hereinafter referred to as tip tip 70a), and reference numeral 70b indicates the wall of the suction tip 70. FIG.

まず、図4について説明する。
図4は、細胞に対して吸引チップ70の位置が浅い例を示す図である。
図4に示す例では、チップ先端70aのz軸方向の底面からの位置がz1である。この場合は、細胞4とチップ先端70aとの間に、符号g11に示すように隙間が生じている。このような状態で核41を吸引した場合は、吸引の際に、符号g11に示した隙間から多量の培地(細胞培養液)5を吸引チップ70内に取り込んでしまうことになる。このように、多量の培地5を吸引した場合は、細胞吸引支援装置で取得した細胞の分析を他の解析装置で行うとき、解析が遺伝子解析でも質量分析でも、培地5の取り込みが解析や分析の検出感度を低下させる。
First, FIG. 4 will be described.
FIG. 4 shows an example in which the position of the suction tip 70 is shallow with respect to the cells.
In the example shown in FIG. 4, the position of the tip end 70a from the bottom in the z-axis direction is z1. In this case, a gap is generated between the cell 4 and the tip end 70a as indicated by symbol g11. When the nucleus 41 is sucked in such a state, a large amount of medium (cell culture medium) 5 is taken into the suction tip 70 through the gap indicated by symbol g11 during suction. In this way, when a large amount of medium 5 is aspirated, when analysis of cells acquired by the cell aspiration support device is performed by another analysis device, whether the analysis is gene analysis or mass spectrometry, the uptake of medium 5 is analyzed or analyzed. decrease the detection sensitivity of

次に、図5について説明する。
図5は、細胞に対して吸引チップ70の位置が深い例を示す図である。
図5に示す例では、チップ先端70aのz軸方向の底面からの位置がz2である。この場合は、チップ先端70aが細胞4に刺さっているため細胞にダメージを与えてしまう場合がある。
Next, FIG. 5 will be described.
FIG. 5 is a diagram showing an example in which the suction tip 70 is positioned deep with respect to the cells.
In the example shown in FIG. 5, the position of the tip end 70a from the bottom in the z-axis direction is z2. In this case, since the tip end 70a sticks into the cell 4, the cell may be damaged.

次に、図6について説明する。
図6は、細胞に対して吸引チップ70の位置が最適な例を示す図である。
図5に示す例では、チップ先端70aのz軸方向の底面からの位置がz3である。この場合は、チップ先端70aと細胞4との隙間が少なく、かつチップ先端70aの細胞4へ刺さっていない状態である。このように、本実施形態では、吸引開始時のチップ先端70aのz軸方向を正確に制御することにより、1細胞吸引を行う際ターゲットへのダメージを軽減することができる。
Next, FIG. 6 will be described.
FIG. 6 is a diagram showing an example of the optimum position of the suction tip 70 with respect to cells.
In the example shown in FIG. 5, the position of the tip end 70a from the bottom in the z-axis direction is z3. In this case, the gap between the tip end 70a and the cell 4 is small, and the cell 4 is not penetrated by the tip tip 70a. Thus, in this embodiment, by accurately controlling the z-axis direction of the tip end 70a at the start of aspiration, it is possible to reduce damage to the target during single-cell aspiration.

次に、細胞のz軸方向の高さ情報を得る処理を説明する。
図7は、本実施形態に係る細胞4のz軸方向の高さ情報を得る処理例を説明する図である。図7(a)は、細胞4のz軸方向の略中心の位置に対物レンズ1011の焦点が一致している例である。図7(b)は、細胞4のz軸方向の略極大値の位置に対物レンズ1011の焦点が一致している例である。
Next, a process for obtaining height information of cells in the z-axis direction will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of processing for obtaining height information of the cell 4 in the z-axis direction according to this embodiment. FIG. 7A shows an example in which the focal point of the objective lens 1011 coincides with the substantially central position of the cell 4 in the z-axis direction. FIG. 7(b) is an example in which the focal point of the objective lens 1011 coincides with the position of the substantially maximum value of the cell 4 in the z-axis direction.

制御部30の動作制御部305は、顕微光学部101の対物レンズ1011をz軸方向に移動させる。なお、細胞4の高さ情報を得る処理の際、吸引チップ70は、チップラック80の位置にあるか、または細胞4に対して十分に高い位置に待機している。
動作制御部305は、まず、細胞4の底部であるz軸方向のz11に対物レンズ1011の焦点が合うように移動させる。これにより、高さz11を得る。
次に、動作制御部305は、図7(a)のz軸方向のz12に対物レンズ1011の焦点が合うように移動させる。図7(a)の焦点位置で撮影部103が撮影を行った場合は、例えば核41の大きさが把握できる画像を得ることができる。
次に、動作制御部305は、図7(b)のz軸方向のz13の細胞4の略極大値の位置に対物レンズ1011の焦点が合うように移動させる。これにより、高さz13を得る。
画像処理部303は、高さz13と高さz11を用いて、細胞4の高さ情報を得る。なお、画像処理部303は、高さz13を細胞4の高さ情報に用いてもよい。
The motion control unit 305 of the control unit 30 moves the objective lens 1011 of the microscopic optical unit 101 in the z-axis direction. It should be noted that during the process of obtaining the height information of the cell 4 , the suction tip 70 is at the position of the tip rack 80 or is waiting at a sufficiently high position with respect to the cell 4 .
The motion control unit 305 first moves the objective lens 1011 so that the focal point of the objective lens 1011 is on z11 in the z-axis direction, which is the bottom of the cell 4 . This gives the height z11.
Next, the motion control unit 305 moves the objective lens 1011 so that it is focused on z12 in the z-axis direction in FIG. 7A. When the imaging unit 103 performs imaging at the focal position shown in FIG. 7A, an image from which the size of the nucleus 41 can be grasped, for example, can be obtained.
Next, the motion control unit 305 moves the objective lens 1011 so that the focus of the objective lens 1011 is aligned with the substantially maximum position of the cell 4 at z13 in the z-axis direction in FIG. 7(b). This gives the height z13.
The image processing unit 303 obtains height information of the cell 4 using the height z13 and the height z11. Note that the image processing unit 303 may use the height z13 as the height information of the cell 4 .

次に、吸引チップ70の先端(以下、チップ先端70aという)の位置の測定原理の概略を説明する。
図8は、チップ位置測定の原理を示す図である。図8(a)は、チップ先端70aと対物レンズ1011の焦点が一致している状態を示し、図8(b)は、対物レンズ1011の焦点がチップ先端70a内の状態を示している。なお、図8では、細胞4を省略して示している。図9は、観測される画像とチップ位置との関係を示す図である。また、図9(a)は、撮影された共焦点画像の例を示し、図9(b)は、図9(a)のコントラストの大きさを示している。また、図8において、符号g101が示す領域は、第1の高さの画像とコントラストを示す。符号g102が示す領域は、第1の高さより高い第2の高さの画像とコントラストを示す。符号g103が示す領域は、第2の高さより高い第3の高さの画像とコントラストを示す。符号g104が示す領域は、第3の高さより高い第4の高さの画像とコントラストを示す。符号g105が示す領域は、第4の高さより高い第5の高さの画像とコントラストを示す。
Next, the outline of the principle of measuring the position of the tip of the suction tip 70 (hereinafter referred to as tip tip 70a) will be described.
FIG. 8 is a diagram showing the principle of chip position measurement. FIG. 8(a) shows a state where the tip end 70a and the objective lens 1011 are focused, and FIG. 8(b) shows a state where the focal point of the objective lens 1011 is within the tip tip 70a. In addition, in FIG. 8, the cells 4 are omitted. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between an observed image and chip positions. Also, FIG. 9(a) shows an example of a captured confocal image, and FIG. 9(b) shows the magnitude of contrast in FIG. 9(a). Also, in FIG. 8, the area indicated by reference g101 indicates the first height image and the contrast. The area indicated by symbol g102 shows the image and contrast of the second height higher than the first height. The area indicated by symbol g103 shows the image and contrast of the third height higher than the second height. The area indicated by symbol g104 shows the image and contrast at a fourth height higher than the third height. The area indicated by symbol g105 shows the image and contrast of the fifth height, which is higher than the fourth height.

対物レンズ1011の高さ方向に移動させ、明視野照明105を用いてチップ先端70aの画像を撮影部103が撮影する。このとき、図8(a)の位置や図8(b)の位置等、吸引チップ70を上下方向(z軸方向)に移動しながら、共焦点画像を取得すると、図9(a)のようにコントラストの異なるチップの像が得られる。
図9の符号g103の領域に示すように、チップ先端70aが、対物レンズ1011の焦点に位置した状態の時、最も高いコントラストの像が得られる。このように、画像のコントラストからチップ先端70aを検出することができる(特開2016-112012号公報参照)。
The objective lens 1011 is moved in the height direction, and the image of the chip tip 70 a is captured by the imaging unit 103 using the bright field illumination 105 . At this time, when a confocal image is acquired while moving the suction tip 70 in the vertical direction (z-axis direction) such as the position shown in FIG. 8A and the position shown in FIG. images of chips with different contrasts are obtained.
When the tip end 70a is positioned at the focal point of the objective lens 1011, as shown in the region g103 in FIG. 9, the highest contrast image is obtained. In this way, the tip end 70a can be detected from the image contrast (see Japanese Patent Laid-Open No. 2016-112012).

本実施形態では、図7を用いて説明した細胞の高さ方向の位置情報と、図8と図9を用いて説明したチップ先端70aの位置情報を用いて、図4~図6を用いて説明したように、細胞に対するチップ先端70aの相対的な位置を制御する。相対的な位置は、例えば細胞の極大位置から所定の高さ低い位置である。 In the present embodiment, the positional information of the cell in the height direction described with reference to FIG. 7 and the positional information of the tip end 70a described with reference to FIGS. Controls the position of the tip tip 70a relative to the cell as described. The relative position is, for example, a position lower than the maximum position of the cell by a predetermined height.

次に、細胞4を吸引する際の処理手順例を説明する。
図10は、本実施形態に係る試料を吸引する際の処理手順例を示すフローチャートである。なお、図10では、吸引対象は、試料(組織、細胞、および細胞の一部のうち少なくとも1つ)である。
Next, an example of a processing procedure for aspirating the cells 4 will be described.
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a processing procedure when aspirating a sample according to this embodiment. Note that in FIG. 10, the object to be aspirated is a sample (at least one of tissue, cells, and part of cells).

(ステップS1)操作者は、細胞が培養されたマイクロプレート2を細胞吸引支援装置1の所定の位置にセットする。操作者は、この際に、必要に応じて蛍光染色を行なう。また、操作者は、吸引目的に応じた吸引チップ70をチップラック80に載置する。例えば、細胞成分の吸引を行なう場合には、ナノスプレーチップを載置し、1個の細胞の吸引を行なう場合には、通常の吸引チップを載置する。 (Step S<b>1 ) The operator sets the microplate 2 in which cells are cultured at a predetermined position of the cell aspiration support device 1 . At this time, the operator performs fluorescent staining as necessary. Also, the operator places the suction tip 70 on the tip rack 80 according to the purpose of suction. For example, when aspirating cell components, a nanospray tip is placed, and when a single cell is aspirated, a normal suction tip is placed.

(ステップS2)操作者は、操作部35を操作して撮影条件等を設定する。続けて、制御部の受付部301は、操作部35が操作された結果である撮影条件等を受け付ける。撮影条件等とは、例えば、共焦点、落射蛍光、位相差等の光学系の指定や、波長の設定、撮影間隔・トータル撮影時間等である。 (Step S2) The operator operates the operation unit 35 to set the imaging conditions and the like. Subsequently, the reception unit 301 of the control unit receives imaging conditions and the like that are the result of the operation of the operation unit 35 . The imaging conditions and the like include, for example, designation of optical systems such as confocal, incident fluorescence, and phase contrast, wavelength settings, imaging intervals, total imaging time, and the like.

(ステップS3)操作者は、操作部35を操作して解析内容等を設定する。続けて、制御部の受付部301は、操作部35が操作された結果である解析内容等を受け付ける。ここで、解析内容等とは、例えば、細胞の特徴量の算出対象、着目する細胞の検出条件である。また、細胞の特徴量は、輝度、大きさ等することができる。また、検出条件は、特徴量の閾値等である。これらの解析内容等の設定により、制御部30は、検出条件を満たす細胞を自動的に検出する。 (Step S3) The operator operates the operation unit 35 to set analysis contents and the like. Subsequently, the reception unit 301 of the control unit receives the analysis content or the like that is the result of the operation of the operation unit 35 . Here, the contents of the analysis and the like are, for example, the calculation target of the feature amount of the cell and the detection conditions of the cell of interest. In addition, the feature amount of the cell can be brightness, size, or the like. Moreover, the detection condition is a threshold value of the feature amount or the like. By setting these analysis contents, etc., the control unit 30 automatically detects cells that satisfy the detection conditions.

(ステップS4)操作者は、吸引条件を手動で設定する場合、操作部35を操作して吸引条件を設定する。ここで吸引条件とは、吸引条件を自動で設定する自動吸引指示、吸引条件を手動で設定する手動吸引指示、吸引前の圧力、吸引時の圧力、吸引後の圧力、吸引時間、吸引中の動作等である。また、吸引中の動作とは、例えば、試料の吸引を開始した後、吸引チップ70を当該吸引チップの長手方向(z軸方向)に先端に向けて少なくとも1回移動させる動作等である。操作者は、手動吸引指示を選択した場合、吸引圧力設定部50を操作して、吸引前の圧力、吸引時の圧力、吸引後の圧力を設定する。また、操作者は、吸引時間設定部55を操作して吸引時間を設定する。続けて、制御部の受付部301は、操作部35、吸引圧力設定部50および吸引時間設定部55が操作された結果である吸引条件を受け付ける。続けて、動作制御部305は、受付部301が受け付けた操作結果情報に基づいて、吸引条件を設定する。なお、動作制御部305は、操作結果情報が自動吸引指示の場合、ステップS3で設定された解析内容等に応じて、記憶部304が予め記憶する細胞に応じた吸引条件(吸引前の圧力、吸引時の圧力、吸引後の圧力、吸引時間、吸引中の動作等)を読み出して、吸引条件を設定する。 (Step S4) When the operator manually sets the suction conditions, the operator operates the operation unit 35 to set the suction conditions. Here, the suction conditions are automatic suction instructions that automatically set the suction conditions, manual suction instructions that manually set the suction conditions, pressure before suction, pressure during suction, pressure after suction, suction time, and suction time. actions and the like. Further, the operation during aspiration is, for example, an operation of moving the aspiration tip 70 toward the distal end in the longitudinal direction (z-axis direction) of the aspiration tip at least once after starting the aspiration of the sample. When the operator selects the manual suction instruction, the operator operates the suction pressure setting unit 50 to set the pressure before suction, the pressure during suction, and the pressure after suction. Also, the operator operates the suction time setting unit 55 to set the suction time. Subsequently, the reception unit 301 of the control unit receives the suction condition that is the result of operating the operation unit 35, the suction pressure setting unit 50, and the suction time setting unit 55. FIG. Subsequently, the operation control unit 305 sets suction conditions based on the operation result information received by the receiving unit 301 . When the operation result information is an automatic aspiration instruction, the operation control unit 305 controls the aspiration conditions (pressure before aspiration, pressure before aspiration, pressure during suction, pressure after suction, suction time, operation during suction, etc.) to set suction conditions.

(ステップS5)操作者は、操作部35を操作して撮影範囲を設定する。続けて、制御部の受付部301は、操作部35が操作された結果である撮影範囲を受け付ける。なお、撮影範囲とは、吸引対象である細胞培養ウェルプレート3のうち、例えば細胞培養ウェルプレート3を複数の領域に区切ったうちの1つの領域である。操作者は、画像表示部40に表示された領域選択画像から、このような領域を選択するように操作部35を操作するようにしてもよい。または、制御部30は、吸引対象である細胞培養ウェルプレート3の全体画像を撮影した後に、撮影した画像を画像表示部40に表示させるようにしてもよい。この場合、操作者は、画像表示部40に表示された細胞培養ウェルプレート3の全体画像から、領域を選択するように操作部35を操作するようにしてもよい。 (Step S5) The operator operates the operation unit 35 to set the shooting range. Subsequently, the reception unit 301 of the control unit receives the photographing range as a result of the operation of the operation unit 35 . Note that the imaging range is, for example, one area of the cell culture well plate 3 to be aspirated, which is obtained by dividing the cell culture well plate 3 into a plurality of areas. The operator may operate the operation section 35 to select such a region from the region selection image displayed on the image display section 40 . Alternatively, the control unit 30 may display the captured image on the image display unit 40 after capturing the entire image of the cell culture well plate 3 to be aspirated. In this case, the operator may operate the operation section 35 so as to select a region from the entire image of the cell culture well plate 3 displayed on the image display section 40 .

(ステップS6)動作制御部305は、受け付けた撮影範囲に応じて、顕微光学部101、共焦点走査部102、撮影部103、蛍光用光源104、明視野照明105、およびXYステージ106を制御して指示された範囲をステップS2で受け付けた撮影条件で撮影する。なお、撮影は、所定時間間隔毎の連続した静止画を撮影、または動画を撮影する。 (Step S6) The operation control unit 305 controls the microscopic optical unit 101, the confocal scanning unit 102, the imaging unit 103, the fluorescence light source 104, the bright field illumination 105, and the XY stage 106 according to the accepted imaging range. The range designated by is photographed under the photographing conditions accepted in step S2. It should be noted that the photographing is performed by photographing continuous still images or moving images at predetermined time intervals.

(ステップS7)画像取得部302は、撮影された画像を取得する。続けて、画像処理部303は、取得した画像に対して画像解析を行なう。なお、撮影された画像が動画の場合、画像取得部302は、所定の時間毎に静止画の画像として取得する。画像処理による解析では、検出条件を満たす細胞に対応する画像領域を検出する。 (Step S7) The image acquisition unit 302 acquires the photographed image. Subsequently, the image processing unit 303 performs image analysis on the acquired image. Note that when the captured image is a moving image, the image acquisition unit 302 acquires the image as a still image at predetermined time intervals. In analysis by image processing, image regions corresponding to cells that satisfy detection conditions are detected.

(ステップS8)表示制御部306は、画像解析した結果に基づく画像を画像表示部40上に表示させる。表示制御部306は、検出条件を満たす細胞が明らかになるように解析結果の表示を表示させる。なお、表示制御部306は、画像表示部40に撮影された画像をリアルタイムにライブ画像として表示させる。 (Step S8) The display control unit 306 causes the image display unit 40 to display an image based on the result of the image analysis. The display control unit 306 displays the analysis results so that the cells that satisfy the detection conditions are clearly displayed. Note that the display control unit 306 causes the image display unit 40 to display the captured image as a live image in real time.

(ステップS9)操作者は、画像表示部40に表示された画像を見て、吸引したい細胞があれば、吸引対象の細胞に対応する画像領域を、操作部35を操作して選択する。なお、画像表示部40上に表示される画像は、検出条件を満たす細胞が明らかになるように、例えばコントラストや色を強調する等して表示されている。なお、操作者は、1つの画像に対して複数の吸引対象を設定することができる。続けて、受付部301は、操作部35が出力する操作結果情報に基づいて、吸引対象が指定されたか否かを判別する。受付部301は、吸引対象が指定されたと判別した場合(ステップS9;YES)、ステップS10の処理に進め、吸引対象が指定されたと判別した場合(ステップS9;NO)、ステップS5の処理に戻す。なお、ステップS5の処理に戻した場合、操作者は、再度、撮影範囲を設定し直す。なお、制御部30は、ステップS3で設定された検出条件に応じて、吸引指示を自動的に生成するようにしてもよい。この場合、制御部30は、撮影した画像に検出条件と一致する細胞に対応する画像領域があれば、一致した細胞の画像領域毎に吸引指示を生成するようにしてもよい。 (Step S9) The operator looks at the image displayed on the image display unit 40, and if there are cells to be aspirated, operates the operation unit 35 to select an image region corresponding to the cells to be aspirated. The image displayed on the image display unit 40 is displayed, for example, by emphasizing the contrast and color so that the cells satisfying the detection conditions are clearly visible. Note that the operator can set a plurality of suction targets for one image. Subsequently, the reception unit 301 determines whether or not a suction target has been designated based on the operation result information output by the operation unit 35 . If the reception unit 301 determines that the suction target has been specified (step S9; YES), it proceeds to the process of step S10, and if it determines that the suction target has been specified (step S9; NO), it returns to the process of step S5. . It should be noted that when returning to the process of step S5, the operator resets the photographing range again. Note that the control unit 30 may automatically generate the suction instruction according to the detection conditions set in step S3. In this case, if there is an image area corresponding to cells that match the detection conditions in the captured image, the control unit 30 may generate an aspiration instruction for each image area of the matching cells.

(ステップS10)動作制御部305は、画像処理部303が画像解析した結果に基づいてXYステージ106を制御して、吸引対象細胞を吸引位置に移動させる。なお、吸引位置は、例えば顕微光学部101の光軸上とする。 (Step S10) The operation control unit 305 controls the XY stage 106 based on the image analysis result of the image processing unit 303 to move the aspiration target cell to the aspiration position. The suction position is on the optical axis of the microscopic optical unit 101, for example.

(ステップS11)動作制御部305は、XYZステージ60を制御して、吸引部20をチップラック80方向に移動させて、新規の吸引チップ70を吸引部20に装着させる。 (Step S<b>11 ) The motion control section 305 controls the XYZ stage 60 to move the suction section 20 toward the tip rack 80 and attach a new suction tip 70 to the suction section 20 .

(ステップS12)動作制御部305は、XYZステージ60を制御して、吸引チップ70がxy平面において吸引位置に一致するように吸引部20を移動させる。なお、動作制御部305は、吸引チップ70のチップ先端70aのz軸方向の位置を、吸引対象の細胞から十分高い位置に制御する。また、このとき、明視野照明105は中央が空間となっているため、吸引部20と干渉しないようになっている。 (Step S12) The motion control unit 305 controls the XYZ stage 60 to move the suction unit 20 so that the suction tip 70 matches the suction position on the xy plane. The operation control unit 305 controls the position of the tip end 70a of the suction tip 70 in the z-axis direction to a position sufficiently higher than the cells to be suctioned. Further, at this time, since the bright field illumination 105 has a space in the center, it does not interfere with the suction unit 20 .

(ステップS13)動作制御部305は、ステップS4で受付部301が受け付けた操作結果情報に基づいて、吸引対象に対する吸引指示が自動吸引指示であるか否かを判別する。動作制御部305は、自動吸引指示であると判別した場合(ステップS13;YES)、ステップS14の処理に進め、手動吸引指示であると判別した場合(ステップS13;NO)、ステップS16の処理に進める。 (Step S13) Based on the operation result information received by the reception unit 301 in step S4, the operation control unit 305 determines whether or not the suction instruction for the suction target is an automatic suction instruction. If the operation control unit 305 determines that it is an automatic suction instruction (step S13; YES), it proceeds to the process of step S14, and if it determines that it is a manual suction instruction (step S13; NO), it proceeds to the process of step S16. proceed.

(ステップS14)この時点で、吸引対象細胞とチップ先端70aとが吸引位置で上下に重なっている。ただし、画像取得時から細胞が移動している場合もあり、また、細胞中の特定の器官を吸引対象とする場合等もある。このような場合は、受付部301は、吸引部20またはマイクロプレート2の位置の微調整を操作者が操作部35を操作した操作結果として受け付けることができる。位置の微調整では、撮影された画像を画像表示部40にリアルタイムで表示し、操作部35を介して操作者から移動指示を受け付けることができる。この際に、蛍光観察画像でも吸引チップ70の位置が把握できるように、チップ先端70aに蛍光物質を塗布しておくことが望ましい。あるいは、吸引部20のチップ装着部付近にLED光源を設け、吸引チップ70先端方向を所定の波長光で照射することで、吸引チップ70を可視化するようにしてもよい。処理後、制御部30は、ステップS15の処置に進める。 (Step S14) At this point, the aspirating target cell and the tip end 70a are vertically overlapped at the aspirating position. However, there are cases where the cells have moved since the time of image acquisition, and there are cases where a specific organ in the cells is targeted for aspiration. In such a case, the reception unit 301 can receive the fine adjustment of the position of the suction unit 20 or the microplate 2 as an operation result of the operation of the operation unit 35 by the operator. In fine adjustment of the position, a photographed image can be displayed on the image display section 40 in real time, and a movement instruction can be received from the operator via the operation section 35 . At this time, it is desirable to apply a fluorescent material to the tip end 70a of the suction tip 70 so that the position of the suction tip 70 can be grasped even from the fluorescence observation image. Alternatively, the suction tip 70 may be visualized by providing an LED light source near the tip mounting portion of the suction portion 20 and irradiating the tip direction of the suction tip 70 with light of a predetermined wavelength. After processing, the control unit 30 proceeds to the treatment of step S15.

(ステップS15)位置の微調整が終了後、動作制御部305は、図7を用いて説明したように、細胞4の高さ方向の情報を得るように対物レンズ1011をz軸方向に走査して撮影する。続けて、動作制御部305は、対物レンズ1011の焦点を吸入対象細胞の極大位置(例えば図7(b)のz13)に合わせた後、吸引部20を駆動して吸引チップ70をz軸方向に下げるように駆動して細胞に近づけていく。このとき、画像処理部303は、撮影された画像を解析して、チップ先端70aの高さを検出する。続けて、動作制御部305は、画像処理部303が検出したチップ先端70aの高さ情報に基づいて、チップ先端70aが細胞4の極大位置から所定の高さ低い位置(例えば図6参照)となるように、吸引部20を駆動して吸引チップ70をz軸方向に下げるように駆動する。なお、動作制御部305は、このように微調整された吸引開始位置を吸引する細胞に対応つけて、記憶部304に記憶させて学習させるようにしてもよい。なお、動作制御部305は、吸引を開始する吸引開始位置である細胞4とチップ先端70aとの相対位置を示す情報または微調整後の相対位置を示す情報を、記憶部304に吸引対象の細胞を示す情報に関連付けて記憶させることで学習させるようにしてもよい。 (Step S15) After the fine adjustment of the position is completed, the motion control unit 305 scans the objective lens 1011 in the z-axis direction so as to obtain the information in the height direction of the cell 4, as described with reference to FIG. to shoot. Subsequently, after focusing the objective lens 1011 on the maximum position of the cells to be inhaled (for example, z13 in FIG. 7B), the operation control unit 305 drives the suction unit 20 to move the suction tip 70 in the z-axis direction. It is driven to lower it to bring it closer to the cell. At this time, the image processing unit 303 analyzes the captured image and detects the height of the tip end 70a. Subsequently, based on the height information of the tip tip 70a detected by the image processing unit 303, the operation control unit 305 moves the tip tip 70a to a position lower than the maximum position of the cell 4 by a predetermined height (for example, see FIG. 6). The suction unit 20 is driven so as to lower the suction tip 70 in the z-axis direction. The operation control unit 305 may associate the aspiration start position finely adjusted in this way with the cells to be aspirated, and store them in the storage unit 304 for learning. Note that the operation control unit 305 stores information indicating the relative position between the cell 4, which is the suction start position at which suction is started, and the tip end 70a, or information indicating the relative position after fine adjustment, in the storage unit 304. You may make it learn by making it memorize|store in connection with the information which shows.

(ステップS16)動作制御部305は、細胞の吸引を実行する。この際に、動作制御部305は、細胞吸引前後の画像を撮影する。続けて、表示制御部306は、撮影した画像を画像表示部40に表示させる。これにより、吸引作業の確実性を事後的にも確認することができる。なお、操作者は、画像表示部40上に表示されるライブ画像を見ながら、吸引前の圧力、吸引時の圧力、吸引後の圧力、吸引時間を調整する。なお、動作制御部305は、設定された吸引時間、吸引圧力を吸引する細胞に対応つけて記憶部304に記憶させて学習させるようにしてもよい。なお、動作制御部305は、吸引前、吸引中、吸引後に撮影した画像を撮影するようにしてもよい。処理後、制御部30は、ステップS17の処置に進める。 (Step S16) The operation control unit 305 executes cell aspiration. At this time, the operation control unit 305 captures images before and after cell aspiration. Subsequently, the display control unit 306 causes the image display unit 40 to display the captured image. This makes it possible to confirm the certainty of the suction work even after the fact. The operator adjusts the pressure before suction, the pressure during suction, the pressure after suction, and the suction time while viewing the live image displayed on the image display unit 40 . Note that the operation control unit 305 may associate the set aspiration time and aspiration pressure with the cells to be aspirated and store them in the storage unit 304 for learning. Note that the operation control unit 305 may capture images captured before, during, and after suction. After processing, the control unit 30 proceeds to the treatment of step S17.

(ステップS17)細胞の吸引後、動作制御部305は、XYZステージ60を制御して、吸引部20を検体ラック90方向に移動させて、細胞吸引済みの吸引チップ70を検体ラック90でリリースして保管する。続けて、動作制御部305は、吸引作業時に撮影した画像を、細胞吸引済みの吸引チップ70と関連付けて記憶部304に記憶させる。なお、吸引チップ70には、識別可能な識別子が付与されている。また、動作制御部305は、吸引前、吸引中、旧隠語に撮影した画像を吸引したサンプル(試料、検体)に関連付けて記憶部304に記憶させるようにしてもよい。これにより、分析の確実性を向上させることができる。 (Step S17) After aspirating the cells, the operation control unit 305 controls the XYZ stage 60 to move the aspirating unit 20 in the direction of the sample rack 90 and release the aspirating tip 70 from which the cells have been aspirated. store it. Subsequently, the operation control unit 305 causes the storage unit 304 to store the image captured during the aspiration work in association with the aspiration tip 70 from which the cells have been aspirated. Note that the suction tip 70 is provided with an identifiable identifier. Further, the operation control unit 305 may cause the storage unit 304 to store images captured before, during and after aspiration in association with the aspirated sample (specimen, specimen). This can improve the certainty of the analysis.

(ステップS18)動作制御部305は、ステップS6で撮影した画像中の他の細胞に対する吸引指示がステップS9で行われているか否かを判別する。動作制御部305は、他の細胞に対する吸引指示が行われている、すなわち他吸引対象があると判別した場合(ステップS18;YES)、ステップS10の処理に戻す。動作制御部305は、他の細胞に対する吸引指示が行われていない、すなわち他吸引対象がないと判別した場合(ステップS18;NO)、ステップS19の処理に進める。 (Step S18) The operation control unit 305 determines whether or not an instruction to aspirate other cells in the image captured in step S6 has been issued in step S9. When the operation control unit 305 determines that an aspiration instruction for another cell is being issued, that is, there is another aspiration target (step S18; YES), the operation control unit 305 returns to the process of step S10. When the operation control unit 305 determines that no other cells have been instructed to aspirate, that is, there is no other aspiration target (step S18; NO), the process proceeds to step S19.

(ステップS19)操作者は、画像表示部40上に表示された操作選択画面を見て、動さらに他の画像を撮影して吸引作業を継続するか否かを、操作部35を操作して選択する。続けて、受付部301は、操作部35が出力する操作結果情報を受け付ける。続けて、動作制御部305は、受付部301が受け付けた操作結果情報に基づいて、他の画像を撮影して吸引作業を継続するか否かを判別する。動作制御部305は、他の画像を撮影して吸引作業を継続すると判別した場合(ステップS19;YES)、ステップS5の処理に戻し、ステップS5~ステップS19の処理を繰り返す。動作制御部305は、他の画像を撮影して吸引作業を継続しないと判別した場合(ステップS19;NO)、吸引処理を終了する。 (Step S19) The operator looks at the operation selection screen displayed on the image display unit 40, and operates the operation unit 35 to determine whether or not to continue the suction operation by photographing moving images and other images. select. Subsequently, the reception unit 301 receives operation result information output by the operation unit 35 . Subsequently, based on the operation result information received by the receiving unit 301, the operation control unit 305 determines whether or not to continue the suction work by capturing another image. If the operation control unit 305 determines to continue the suction work by capturing another image (step S19; YES), the operation control unit 305 returns to the process of step S5, and repeats the processes of steps S5 to S19. If the operation control unit 305 determines not to continue the suction work by capturing another image (step S19; NO), the suction process ends.

なお、上述した例では、ステップS14で、吸引部20またはマイクロプレート2の位置の微調整する例を説明したが、これに限られない。操作者は、画像表示部40上に表示されているライブ画像を見ながら、チップ先端70aの高さを微調整するようにしてもよい。動作制御部305は、操作者が操作部35を操作した結果に応じて、例えば、細胞の上から吸引チップ70を降下するように制御し、細胞とチップが接触した時の細胞の形の変化を検出して吸引開始位置を微調整するようにしてもよい。なお、動作制御部305は、このように微調整されたz軸方向の吸引開始位置を吸引する細胞に対応つけて、記憶部304に記憶させて学習させるようにしてもよい。 In addition, although the example mentioned above demonstrated the example which finely adjusts the position of the suction part 20 or the microplate 2 by step S14, it is not restricted to this. The operator may finely adjust the height of the tip end 70 a while viewing the live image displayed on the image display section 40 . The operation control unit 305 controls, for example, the suction tip 70 to descend from above the cell according to the result of the operation of the operation unit 35 by the operator, and changes in the shape of the cell when the tip contacts the cell. may be detected to finely adjust the suction start position. Note that the operation control unit 305 may associate the finely adjusted aspiration start position in the z-axis direction with the cells to be aspirated, and store them in the storage unit 304 for learning.

なお、ステップS14の行う微調整は、位置の微調整に限られず、吸引圧力、吸引時間であってもよい。この場合、操作者は、例えば1つ前の細胞を吸引したときの画像を参考にして、制御部30が自動で設定した吸引前の圧力、吸引時の圧力、吸引後の圧力、吸引時間のうち少なくとも1つを、操作部35、吸引圧力設定部50および吸引時間設定部55のうち少なくとも1つを操作して設定するようにしてもよい。この場合も動作制御部305は、このように微調整された吸引圧力、吸引時間を吸引する細胞に対応つけて、記憶部304に記憶させて学習させるようにしてもよい。 The fine adjustment performed in step S14 is not limited to the fine adjustment of the position, and may be the suction pressure or the suction time. In this case, the operator refers to, for example, the image when the previous cell was aspirated, and determines the pressure before aspiration, the pressure during aspiration, the pressure after aspiration, and the aspiration time automatically set by the control unit 30. At least one of them may be set by operating at least one of the operation section 35 , the suction pressure setting section 50 and the suction time setting section 55 . In this case as well, the operation control unit 305 may associate the finely adjusted suction pressure and suction time with the cells to be sucked, and store them in the storage unit 304 for learning.

なお、ステップS16で吸引条件を記憶部304に記憶させた後、他の吸引対象が指定されている場合、制御部30は、次回の手動吸引指示の際、記憶させた吸引条件を初期値に用いてもよい。 After the suction conditions are stored in the storage unit 304 in step S16, if another suction target is specified, the control unit 30 restores the stored suction conditions to the initial values at the next manual suction instruction. may be used.

なお、図6等を用いて説明した例では、例えば細胞4のうち核41の略中心を対物レンズ1011の光軸と吸引チップ70の中心に一致させる例を説明したが、これに限られない。細胞の核を吸引する位置として指定された場合、動作制御部305は、上述したように核41の略中心を対物レンズ1011の光軸と吸引チップ70の中心に一致させるようにXYステージ106を制御する。そして、細胞の核の横を吸引する位置として指定された場合、動作制御部305は、核の横を対物レンズ1011の光軸と吸引チップ70の中心に一致させるようにXYステージ106を制御するようにしてもよい。制御部30は、例えば吸引チップ70の壁の内側に、特定の細胞の核が配置される位置にXYステージ106を制御するようにしてもよい。または、制御部30は、例えば吸引チップ70の壁の先端が、前記特定の細胞の細胞壁に接するように位置にXYステージ106を制御するようにしてもよい。このように、動作制御部305は、操作者の指示に応じて、吸引ポイントを光軸上に一致させるようにXYステージ106を制御するようにしてもよい。 In the example described with reference to FIG. 6 and the like, for example, the approximate center of the nucleus 41 of the cell 4 is aligned with the optical axis of the objective lens 1011 and the center of the suction tip 70, but the present invention is not limited to this. . When the position to aspirate the nucleus of the cell is specified, the operation control unit 305 moves the XY stage 106 so that the approximate center of the nucleus 41 coincides with the optical axis of the objective lens 1011 and the center of the aspiration tip 70 as described above. Control. When the side of the nucleus of the cell is specified as the position to be aspirated, the motion control unit 305 controls the XY stage 106 so that the side of the nucleus is aligned with the optical axis of the objective lens 1011 and the center of the suction tip 70. You may do so. The control unit 30 may control the XY stage 106 to a position where the nucleus of a specific cell is arranged inside the wall of the suction tip 70, for example. Alternatively, the controller 30 may control the XY stage 106 so that the tip of the wall of the suction tip 70 contacts the cell wall of the specific cell. In this manner, the motion control unit 305 may control the XY stage 106 so as to align the suction point with the optical axis in accordance with the operator's instruction.

これにより、本実施形態によれば、操作者が指定した吸引対象の細胞に対して、制御部30がXYステージ106を制御してxy方向を正確に設定することができる。この結果、本実施形態によれば、吸引対象の細胞の周囲にある細胞にダメージを与えることなく吸引対象の細胞を吸引することができる。このように周辺の細胞にダメージを与えないことは、1細胞遺伝子解析にとって非常に重要なことである。仮に吸引対象の細胞の周囲にある細胞にダメージを与えてしまった場合は、その細胞が細胞死を起こして周囲に自身の遺伝子断片をまき散らす恐れがある。本実施形態によれば、z軸方向の調整を行うため、遺伝子断片が培地を介して吸引対象の細胞を吸引した吸引チップ70に入り込むコンタミネーションも回避することができる。 Thus, according to the present embodiment, the control unit 30 can control the XY stage 106 to accurately set the xy direction for cells to be aspirated designated by the operator. As a result, according to the present embodiment, cells to be aspirated can be aspirated without damaging cells surrounding the cells to be aspirated. It is very important for single-cell gene analysis not to damage surrounding cells. If the cells surrounding the aspirated cell are damaged, there is a risk that the cell will die and spread its own gene fragments around. According to this embodiment, since adjustment is performed in the z-axis direction, it is possible to avoid contamination in which gene fragments enter the aspiration tip 70 that has aspirated the cells to be aspirated via the culture medium.

なお、上述した例では、吸引条件を手動で設定する場合に吸引時間と吸引圧力の両方を操作者が設定する例を説明したが、これに限られない。操作者は、吸引時間と吸引圧力のうち少なくとも1つを設定するようにしてもよい。この場合、制御部30は、画像解析した結果に基づいて、設定されてない項目を記憶部304が記憶する情報を参照して設定するようにしてもよい。 In addition, although the example mentioned above demonstrated the example which an operator sets both suction time and suction pressure when setting a suction condition manually, it is not restricted to this. The operator may set at least one of the suction time and the suction pressure. In this case, the control unit 30 may refer to information stored in the storage unit 304 to set items that have not been set based on the result of the image analysis.

以上のように、本実施形態では、撮影された画像に基づいて、試料(組織、細胞、および細胞の一部のうち少なくとも1つ)の高さ方向の位置情報と、チップ先端70a(例えば図4参照)の位置情報を検出する。そして、本実施形態では、検出した試料の高さ方向の位置情報と、チップ先端70aの位置情報用いて、試料に対するチップ先端70aの相対的な位置を制御する。そして、本実施形態では、試料に対するチップ先端70aの相対的な位置を制御した後に試料の吸引を行うようにした。 As described above, in the present embodiment, positional information of a sample (at least one of a tissue, a cell, and a part of a cell) in the height direction and tip tip 70a (for example, 4) is detected. In this embodiment, the relative position of the tip end 70a with respect to the sample is controlled using the detected positional information of the sample in the height direction and the positional information of the tip end 70a. In this embodiment, the sample is aspirated after controlling the relative position of the tip end 70a with respect to the sample.

この構成により、本実施形態によれば、試料に対するチップ先端70aの相対的な位置を制御した後に吸引を行うため、細胞にダメージを低減することができる。すなわち、本実施形態によれば、細胞に対してチップ先端70aを細胞に対して深く刺しすぎて細胞を傷つけることを防ぐことができる。また、本実施形態によれば、z軸方向の狙いが浅すぎてチップ先端70aと細胞の間に隙間ができ、吸引の際に多量の培地をチップ内に取り込んでしまうことを防ぐことができる。これにより、本実施形態によれば、分析が遺伝子解析でも質量分析でも、培地の取り込みは後段の検出感度の低下を防ぐことができる。
以上のように、本実施形態によれば、取得した細胞へのダメージが少なく、かつ分析の弊害となる培地の混入を低減できる。すなわち、本実施形態によれば、細胞の遺伝子解析に好適なサンプル取得が可能になる。
With this configuration, according to the present embodiment, suction is performed after controlling the relative position of the tip end 70a with respect to the sample, so damage to cells can be reduced. That is, according to the present embodiment, it is possible to prevent the cells from being damaged by piercing the cells with the tip end 70a too deeply. In addition, according to this embodiment, it is possible to prevent a large amount of culture medium from being taken into the tip during aspiration due to a gap between the tip tip 70a and the cells due to too shallow aiming in the z-axis direction. . As a result, according to this embodiment, regardless of whether the analysis is genetic analysis or mass spectrometry, incorporation of the culture medium can prevent a decrease in detection sensitivity in the latter stage.
As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the damage to the obtained cells and to reduce the contamination of the culture medium, which is a hindrance to the analysis. That is, according to this embodiment, it is possible to obtain a sample suitable for genetic analysis of cells.

また、本実施形態では、吸引条件(吸引時間、吸引圧力)を手動で設定できるようにした。これにより、操作者は、画像表示部40上に表示されるライブ画像によって細胞の状態を確認して、または確認しながら吸引条件を操作して試料を吸引させるように指示できる。なお、上述したように、本実施形態では、吸引条件を自動で設定するように指示した場合であっても、操作者が、例えば操作部35を操作して、吸引条件を微調整することができるようにした。これにより、本実施形態によれば、吸引条件を自動的に設定する場合であっても、手動で設定する場合であっても、取得した細胞へのダメージが少なく、かつ分析の弊害となる培地の混入を低減できる。 Further, in this embodiment, the suction conditions (suction time, suction pressure) can be manually set. Thereby, the operator can confirm the state of the cells by the live image displayed on the image display unit 40, or operate the aspiration conditions while confirming the conditions to instruct to aspirate the sample. As described above, in the present embodiment, even when an instruction is given to automatically set the suction conditions, the operator can finely adjust the suction conditions by operating the operation unit 35, for example. made it possible. As a result, according to the present embodiment, whether the suction conditions are set automatically or manually, there is little damage to the obtained cells, and the medium that is detrimental to the analysis contamination can be reduced.

また、本実施形態では、このように手動で設定された吸引条件や微調整された吸引条件や、細胞とチップ先端との相対位置を細胞に対応つけて記憶部304に記憶されて学習させるようにした。これにより本実施形態によれば、細胞毎により最適な吸引条件と、細胞とチップ先端との相対位置を用いて吸引させることができる。 In addition, in the present embodiment, the manually set aspiration conditions, the finely adjusted aspiration conditions, and the relative position between the cell and the tip of the tip are associated with the cell and stored in the storage unit 304 for learning. made it Thus, according to the present embodiment, each cell can be aspirated using the optimum aspiration condition and the relative position between the cell and the tip of the tip.

また、本実施形態によれば、細胞吸引支援装置1がインキュベーター機能を備えている場合、経時的な変化に対応した試験が可能になる。例えば、所定時間間隔で連続撮影を行うタイムラプス撮影機能と画像解析機能を用いて、試薬添加後の細胞の変化をとらえて、吸引を自動的に行うことも可能である。 Further, according to the present embodiment, when the cell aspiration assisting device 1 has an incubator function, it is possible to perform a test corresponding to changes over time. For example, using a time-lapse imaging function and an image analysis function that perform continuous imaging at predetermined time intervals, it is also possible to capture changes in cells after reagent addition and automatically perform aspiration.

また、従来技術では、細胞の一部を一定量採取して質量分析を行うことを想定しているため、殆どの場合に吸引圧力と吸引時間を一定に保って吸引を行う仕様になっていた。一方、本実施形態では、例えば遺伝子解析用に細胞を丸ごと吸引したり、複数の細胞を吸引することを想定している。このため、本実施形態では、吸引条件の自動設定に加えて、操作者が簡単に吸引圧力や吸引時間を手動で設定できる。これにより、本実施形態によれば、実験や解析の目的に合わせた吸引を行うことができる。 In addition, in the conventional technology, since it is assumed that a certain amount of a part of cells is collected and subjected to mass spectrometry, in most cases, the specifications are such that the suction pressure and the suction time are kept constant and the suction is performed. . On the other hand, in this embodiment, for example, it is assumed that a whole cell or a plurality of cells are aspirated for genetic analysis. Therefore, in this embodiment, the operator can easily set the suction pressure and the suction time manually in addition to the automatic setting of the suction conditions. As a result, according to the present embodiment, suction can be performed in accordance with the purpose of experiments and analyses.

また、本実施形態によれば、細胞の取得にあたって、個々の細胞に適した吸引条件、吸引開始時のz軸方向の高さ、xy方向等を手動で設定することができる。本実施形態によれば、このように手動設定を行える機能によって、吸引チップ70の細胞へのアプローチから吸引の圧力、吸引時間、吸引チップ70を細胞から引き上げるタイミング等、全てライブ画像を確認しながら操作者が設定、調整することができる。本実施形態によれば、この機能によって、例えば細胞を丸ごと吸引できていない場合、操作者が例えば吸引圧力を変更して、細胞が全て吸引チップ70に吸引されるまで圧力をかけ続けるように変更・調整することができる。また、本実施形態によれば、目的によって1つの吸引チップ70を用いて複数の細胞を吸引することも可能である。 In addition, according to this embodiment, when acquiring cells, it is possible to manually set the aspiration conditions suitable for individual cells, the height in the z-axis direction at the start of aspiration, the xy direction, and the like. According to the present embodiment, with the function of manually setting the approach of the suction tip 70 to the cell, the pressure of suction, the suction time, the timing of pulling up the suction tip 70 from the cell, etc. can all be performed while checking the live image. It can be set and adjusted by the operator. According to this embodiment, with this function, for example, when the cells cannot be completely aspirated, the operator changes the aspiration pressure so that the pressure is applied until all the cells are aspirated into the aspiration tip 70.・It can be adjusted. Further, according to this embodiment, it is possible to aspirate a plurality of cells using one aspiration tip 70 depending on the purpose.

<変形例・応用例>
以下に、本実施形態の変形例・応用例を説明する。
例えば、制御部30は、パターン認識技術と組み合わせることで、ラベルフリーの画像解析を行う。この場合、記憶部304に予め画像データを記憶させ、制御部30は、記憶部304が記憶する画像データを参照して、例えば細胞に対するパターン認識を行う。これにより、変形例・応用例によれば、細胞に与えるストレスをより少なくしてサンプリングを行うことができる。
<Modification/Application>
Modifications and application examples of the present embodiment will be described below.
For example, the control unit 30 performs label-free image analysis in combination with pattern recognition technology. In this case, image data is stored in the storage unit 304 in advance, and the control unit 30 refers to the image data stored in the storage unit 304 to perform pattern recognition on cells, for example. Thus, according to the modification/application example, sampling can be performed with less stress applied to the cells.

また、検体ラック90またはマイクロプレート2に容器(例えばチューブ等)を用意し、吸引したサンプル(試料)を容器内に吐出するように制御部30が制御することで、後段の分析への持ち込みを行いやすくすることができる。また、制御部30は、吸引チップ70を1本用いて、1回の吸引毎に1ウェルプレートにサンプルを回収する、複数の吸引後に1ウェルプレートにサンプルを回収する、複数の吸引チップ70の試料(サンプル)を1ウェルプレートに回収する等、回収方法を用途に応じて制御するようにしてもよい。
例えば特徴的なサンプルを取得し、これらのサンプルを集約することで、変形例・応用例によれば、従来微量の検出しかできなかったターゲットである試料を検出できる。
Also, a container (for example, a tube) is prepared in the sample rack 90 or the microplate 2, and the control unit 30 controls the aspirated sample (specimen) to be discharged into the container, so that it can be brought into the subsequent analysis. can make it easier to do. In addition, the control unit 30 uses one aspiration tip 70 to collect a sample in a 1-well plate for each aspiration, recovers a sample in a 1-well plate after a plurality of aspirations, and uses a plurality of aspiration tips 70. The collection method may be controlled depending on the application, such as collecting the sample in a 1-well plate.
For example, by acquiring characteristic samples and aggregating these samples, according to the modification/application example, it is possible to detect a sample, which is a target that could only be detected in minute amounts in the past.

また、例えば事前に容器内に試薬を入れておくことで、変形例・応用例によれば、吸引チップ70内のサンプルを溶出することもできる。
また、制御部30は、例えば容器の壁に吸引チップ70の先端を当て、その後、吸引チップ70の先端を折って容器内に落下させるように駆動する。これにより、変形例・応用例によれば、毛細管現象による溶液の浸入を防ぐこともできる。
Further, for example, by placing a reagent in the container in advance, the sample in the suction tip 70 can be eluted according to the modified example/application example.
Further, the control unit 30 drives the tip of the suction tip 70, for example, to hit the wall of the container, then break the tip of the suction tip 70 and drop it into the container. Thereby, according to the modified example and the applied example, it is possible to prevent the infiltration of the solution due to capillary action.

また、変形例・応用例では、容器内に有機溶剤や酵素反応を停止させる薬剤を予め入れておくことで、吸引後のサンプルを安定的に保存することができる。例えば1細胞遺伝子解析の場合、サンプル回収部にヒートブロック(Heat Block)を採用して試薬の反応温度を制御部30が制御する。なお、ヒートブロックとは、温度を一定に保つ装置である。これにより、変形例・応用例によれば、取得したサンプルのcDNA化や遺伝子の増幅までを装置内で行うことができる。なお、cDNA(相補的DNA(complementary DeoxyriboNucleic Acid))とは、mRNA(messenger RiboNucleic Acid)から逆転写酵素を用いた逆転写反応によって合成される二本鎖DNAである。これにより、変形例によれば、サンプルの劣化を防ぎ、速やかに安定状態にすることができる。 In addition, in the modified example/application example, the sample after suction can be stored stably by previously placing an organic solvent or a chemical agent that stops the enzymatic reaction in the container. For example, in the case of single-cell gene analysis, the control unit 30 controls the reaction temperature of reagents using a heat block in the sample collection unit. A heat block is a device that keeps the temperature constant. Thus, according to the modified example and application example, conversion of the obtained sample into cDNA and gene amplification can be performed within the apparatus. Note that cDNA (complementary DNA (complementary deoxyribonucleic acid)) is a double-stranded DNA synthesized from mRNA (messenger ribonucleic acid) by reverse transcription using a reverse transcriptase. As a result, according to the modified example, deterioration of the sample can be prevented, and a stable state can be achieved quickly.

また、変形例・応用例では、細胞の吸引後、制御部30がマイクロプレート2において、吸引した細胞培養ウェルプレート3とは別の細胞培養ウェルプレート3に移動させ、微量の試薬を吸引チップ70の先端から吸引させることで、微量の反応系を作り出すことが可能である。なお、別の細胞培養ウェルプレート3には、予め試薬を入れておく。 In addition, in the modification/application example, after the cells are aspirated, the controller 30 moves the microplate 2 to a cell culture well plate 3 different from the aspirated cell culture well plate 3, and a small amount of the reagent is aspirated into the aspiration tip 70. It is possible to create a minute amount of reaction system by sucking from the tip of the. A reagent is put in another cell culture well plate 3 in advance.

なお、実施形態および変形例・応用例で採取したサンプル(試料)は、後段の分析として遺伝子解析以外にも質量分析、タンパク発現解析等に用いることもできる。 The samples (specimens) collected in the embodiments, modifications, and applications can also be used for mass spectrometry, protein expression analysis, etc., in addition to gene analysis as subsequent analysis.

なお、本発明における制御部30の機能の全てまたは一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより制御部30が行う処理の全てまたは一部を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 A program for realizing all or part of the functions of the control unit 30 in the present invention is recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in this recording medium is read by a computer system and executed. Therefore, all or part of the processing performed by the control unit 30 may be performed. It should be noted that the "computer system" referred to here includes hardware such as an OS and peripheral devices. Also, the "computer system" includes a WWW system provided with a home page providing environment (or display environment). The term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible discs, magneto-optical discs, ROMs and CD-ROMs, and storage devices such as hard discs incorporated in computer systems. In addition, "computer-readable recording medium" means a volatile memory (RAM) inside a computer system that acts as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. , includes those that hold the program for a certain period of time.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Further, the above program may be transmitted from a computer system storing this program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in a transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. Further, the program may be for realizing part of the functions described above. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。 As described above, the mode for carrying out the present invention has been described using the embodiments, but the present invention is not limited to such embodiments at all, and various modifications and replacements can be made without departing from the scope of the present invention. can be added.

1…細胞吸引支援装置、2…マイクロプレート、3…細胞培養ウェルプレート、4…細胞、5…細胞培養液、41…核、10…画像取得・解析部、20…吸引部、30…制御部、35…操作部、40…画像表示部、50…吸引圧力設定部、55…吸引時間設定部、60…XYZステージ、70…吸引チップ、80…チップラック、90…検体ラック、101…顕微光学部、102…共焦点走査部、103…撮影部、104…蛍光用光源、105…明視野照明、106…XYステージ、301…受付部、302…画像取得部、303…画像処理部、304…記憶部、305…動作制御部、306…表示制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cell suction support apparatus, 2... Microplate, 3... Cell culture well plate, 4... Cell, 5... Cell culture solution, 41... Nucleus, 10... Image acquisition/analysis part, 20... Suction part, 30... Control part , 35 operation unit 40 image display unit 50 suction pressure setting unit 55 suction time setting unit 60 XYZ stage 70 suction tip 80 tip rack 90 sample rack 101 microscopic optics Unit 102 Confocal scanning unit 103 Imaging unit 104 Light source for fluorescence 105 Bright field illumination 106 XY stage 301 Reception unit 302 Image acquisition unit 303 Image processing unit 304 Storage unit 305 Operation control unit 306 Display control unit

Claims (9)

容器に収納された組織、細胞、および細胞の一部のうち少なくとも1つである試料を吸引する管状の吸引チップと、
前記吸引チップの先端から前記試料を吸引する吸引部と、
前記試料を撮影する撮影部と、
前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料の高さ方向の極大位置に焦点を合わせることで前記試料の高さに関する情報を検出し、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて、前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報を検出し、検出した前記試料の高さに関する情報と前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報とに基づいて、前記試料に対する前記吸引チップの高さ方向の相対位置を制御した後、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させるように制御する制御部と、
を備える細胞吸引支援装置。
a tubular aspiration tip for aspirating a sample that is at least one of a tissue, a cell, and a portion of a cell contained in the container;
a suction unit that sucks the sample from the tip of the suction tip;
an imaging unit for imaging the sample;
Information about the height of the sample is detected by focusing on the maximum position in the height direction of the sample to be aspirated based on the image captured by the imaging unit, and the image captured by the imaging unit is captured. based on the information on the height direction of the tip of the suction tip is detected, and based on the detected information on the height of the sample and the information on the height direction of the tip of the suction tip, the suction tip for the sample a control unit that controls the sample to be aspirated by the aspiration tip after controlling the relative position in the height direction of the
A cell aspiration support device.
前記制御部は、
吸引対象である前記試料の高さ方向の極大位置から所定の高さだけ低い位置に前記吸引チップの高さを制御する、
請求項1に記載の細胞吸引支援装置。
The control unit
controlling the height of the aspiration tip to a position lower by a predetermined height than the maximum position in the height direction of the sample to be aspirated;
The cell aspiration support device according to claim 1 .
前記制御部は、前記試料において吸引を開始する吸引開始位置毎、または、前記試料毎に、前記試料の高さに関する情報を検出する
請求項1または請求項2に記載の細胞吸引支援装置。
The control unit detects information about the height of the sample for each suction start position at which suction is started in the sample or for each sample.
The cell suction support device according to claim 1 or 2 .
前記制御部は、前記撮影部によって吸引対象である前記試料の他の画像を撮影して吸引作業を継続すると判別した場合、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料の一部に焦点を合わせることで前記試料の高さに関する情報を検出し、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて、前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報を検出し、検出した前記試料の高さに関する情報と前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報とに基づいて、前記試料に対する前記吸引チップの高さ方向の相対位置を制御した後、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させる吸引処理を繰り返し、
前記制御部は、前記撮影部によって吸引対象である前記試料の他の画像を撮影して吸引作業を継続しないと判別した場合、前記吸引処理を終了する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の細胞吸引支援装置。
When the control unit determines to continue the aspiration operation by capturing another image of the sample to be aspirated by the imaging unit, the control unit determines to continue the aspiration operation by capturing the image of the sample to be aspirated based on the image captured by the imaging unit. Information about the height of the sample is detected by focusing on a part, information about the height direction of the tip of the suction tip is detected based on the image captured by the imaging unit, and the detected sample After controlling the relative position of the suction tip in the height direction with respect to the sample based on information about the height of the tip of the suction tip and information about the height direction of the tip of the suction tip, the sample to be sucked by the suction tip Repeat the suction process to suck the
The control unit terminates the aspiration process when determining not to continue the aspiration work by imaging another image of the sample to be aspirated by the imaging unit.
The cell suction support device according to any one of claims 1 to 3 .
前記制御部は、
前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料に対応する吸引時間に関する情報と吸引圧力に関する情報に応じて、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させるように制御する
請求項1に記載の細胞吸引支援装置。
The control unit
Based on the image captured by the photographing unit, control is performed so that the sample to be aspirated is aspirated by the aspiration tip in accordance with the information on the aspiration time and the information on the aspiration pressure corresponding to the sample to be aspirated. The cell aspiration support device according to claim 1.
吸引対象である前記試料を吸引する条件を自動的に設定するか手動で設定するかを選択する操作部と、
前記吸引チップによる吸引時間を設定する吸引時間設定部と、
前記吸引チップによる吸引圧力を設定する吸引圧力設定部と、
前記撮影部によって撮影された画像を表示する画像表示部と、
を備え、
前記制御部は、
前記操作部が操作された結果が吸引対象である前記試料を吸引する条件を手動で設定する場合に、前記吸引時間設定部によって設定された前記吸引時間を示す情報を取得し、前記吸引圧力設定部によって設定された前記吸引圧力を示す情報を取得し、取得した前記吸引時間を示す情報と前記吸引圧力を示す情報に応じて、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させるように制御する、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の細胞吸引支援装置。
an operation unit for selecting whether to automatically or manually set conditions for aspirating the sample to be aspirated;
a suction time setting unit for setting a suction time by the suction tip;
a suction pressure setting unit for setting a suction pressure by the suction tip;
an image display unit that displays an image captured by the imaging unit;
with
The control unit
When manually setting conditions for aspirating the sample to be aspirated as a result of operating the operation unit, information indicating the aspiration time set by the aspiration time setting unit is obtained, and the aspiration pressure is set. acquires information indicating the aspiration pressure set by the unit, and controls the suction tip to aspirate the sample to be aspirated according to the acquired information indicating the aspiration time and the information indicating the aspiration pressure. do,
The cell suction support device according to any one of claims 1 to 5 .
前記制御部は、
前記吸引時間設定部によって設定された前記吸引時間を示す情報と、前記吸引圧力設定部によって設定された前記吸引圧力を示す情報とを、吸引対象の試料に対応づけて記憶させる、請求項6に記載の細胞吸引支援装置。
The control unit
7. The method according to claim 6 , wherein the information indicating the aspiration time set by the aspiration time setting unit and the information indicating the aspiration pressure set by the aspiration pressure setting unit are stored in association with the sample to be aspirated. The cell aspiration support device described.
容器に収納された組織、細胞、および細胞の一部のうち少なくとも1つである試料を吸引する管状の吸引チップと、前記吸引チップの先端から前記試料を吸引する吸引部を有する細胞吸引支援装置の制御方法であって、
撮影部が、前記試料を撮影する撮影手順と、
制御部が、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて吸引対象である前記試料の高さ方向の極大位置に焦点を合わせることで前記試料の高さに関する情報を検出する試料高さ検出手順と、
制御部が、前記撮影部によって撮影された画像に基づいて前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報を検出するチップ先端高さ検出手順と、
制御部が、検出した前記試料の高さに関する情報と前記吸引チップの先端の高さ方向に関する情報とに基づいて、前記試料に対する前記吸引チップの高さ方向の相対位置を制御する相対位置制御手順と、
制御部が、前記吸引チップによって吸引対象である前記試料を吸引させるように制御する制御手順と、
を含む細胞吸引支援装置の制御方法。
A cell aspiration support device having a tubular aspiration tip for aspirating a sample that is at least one of a tissue, a cell, and a part of a cell contained in a container, and a suction part for aspirating the sample from the tip of the aspiration tip. A control method of
an imaging procedure in which the imaging unit images the sample;
a sample height detection procedure in which the control unit detects information about the height of the sample by focusing on the maximum position in the height direction of the sample to be aspirated based on the image captured by the imaging unit; ,
a tip tip height detection procedure in which the control unit detects information about the height direction of the tip of the suction tip based on the image captured by the imaging unit;
A relative position control procedure in which the control unit controls the relative position of the suction tip in the height direction with respect to the sample based on the detected information about the height of the sample and the information about the height direction of the tip of the suction tip. and,
a control procedure in which the control unit causes the aspiration chip to aspirate the sample to be aspirated;
A control method for a cell aspiration support device including
前記試料を吸引した後、他の画像を撮影して吸引作業を継続するか否かを判別する手順を含み、
吸引作業を継続すると判別した場合に、前記撮影手順と前記試料高さ検出手順と前記チップ先端高さ検出手順と前記相対位置制御手順と前記制御手順とを、吸引を開始する吸引開始位置毎、または、前記試料毎に行う手順
を含む請求項8に記載の細胞吸引支援装置の制御方法。
After aspirating the sample, including a procedure for determining whether to continue the aspiration work by taking another image,
When it is determined to continue the aspiration operation, the imaging procedure, the sample height detection procedure, the tip tip height detection procedure, the relative position control procedure, and the control procedure are performed for each aspiration start position at which aspiration is started, Alternatively, the method for controlling a cell aspiration assisting device according to claim 8 , comprising: a procedure performed for each sample.
JP2021150069A 2017-09-04 2021-09-15 Cell aspiration support device and control method for cell aspiration support device Active JP7287427B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021150069A JP7287427B2 (en) 2017-09-04 2021-09-15 Cell aspiration support device and control method for cell aspiration support device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017169132A JP6946868B2 (en) 2017-09-04 2017-09-04 Control method of cell suction support device and cell suction support device
JP2021150069A JP7287427B2 (en) 2017-09-04 2021-09-15 Cell aspiration support device and control method for cell aspiration support device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017169132A Division JP6946868B2 (en) 2017-09-04 2017-09-04 Control method of cell suction support device and cell suction support device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021184769A JP2021184769A (en) 2021-12-09
JP7287427B2 true JP7287427B2 (en) 2023-06-06

Family

ID=65812884

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017169132A Active JP6946868B2 (en) 2017-09-04 2017-09-04 Control method of cell suction support device and cell suction support device
JP2021150069A Active JP7287427B2 (en) 2017-09-04 2021-09-15 Cell aspiration support device and control method for cell aspiration support device

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017169132A Active JP6946868B2 (en) 2017-09-04 2017-09-04 Control method of cell suction support device and cell suction support device

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP6946868B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220268794A1 (en) * 2019-07-26 2022-08-25 Shimadzu Corporation Cell picking device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006058321A (en) 2004-08-17 2006-03-02 Yokogawa Electric Corp Three-dimensional confocal microscopic system
WO2009114922A1 (en) 2008-03-19 2009-09-24 Yu Sun System and method for micromanipulating samples
JP2016000007A (en) 2014-06-11 2016-01-07 横河電機株式会社 Cell suctioning support system
JP2016112012A (en) 2014-12-15 2016-06-23 横河電機株式会社 Cell suction system, and method for performing suction operation of intracellular substance by using the same
JP2016174578A (en) 2015-03-20 2016-10-06 東ソー株式会社 Microparticle sorting apparatus, and microparticle recovery apparatus equipped with the same
JP2017124452A (en) 2016-01-12 2017-07-20 日本精工株式会社 Manipulation system and driving method of manipulation system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3718066A1 (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Zeiss Carl Fa METHOD FOR MICROINJECTION IN CELLS OR. FOR SUCTION FROM SINGLE CELLS OR WHOLE CELLS FROM CELL CULTURES

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006058321A (en) 2004-08-17 2006-03-02 Yokogawa Electric Corp Three-dimensional confocal microscopic system
WO2009114922A1 (en) 2008-03-19 2009-09-24 Yu Sun System and method for micromanipulating samples
JP2016000007A (en) 2014-06-11 2016-01-07 横河電機株式会社 Cell suctioning support system
JP2016112012A (en) 2014-12-15 2016-06-23 横河電機株式会社 Cell suction system, and method for performing suction operation of intracellular substance by using the same
JP2016174578A (en) 2015-03-20 2016-10-06 東ソー株式会社 Microparticle sorting apparatus, and microparticle recovery apparatus equipped with the same
JP2017124452A (en) 2016-01-12 2017-07-20 日本精工株式会社 Manipulation system and driving method of manipulation system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021184769A (en) 2021-12-09
JP6946868B2 (en) 2021-10-13
JP2019041691A (en) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6066110B2 (en) Cell suction support system
JP6288222B2 (en) Observation apparatus and observation method
JP5510463B2 (en) Cell observation apparatus and cell culture method
JP5244801B2 (en) Method and apparatus for automated removal of cells and / or cell colonies
EP1967885A1 (en) Apparatus for measuring luminescence dose and method of measuring luminescence
JP4831972B2 (en) Micro manipulation system
JP4985980B2 (en) Well plate and fluorescence imaging system using it
CN103134782B (en) Image acquiring device and image acquiring method
DK2778231T3 (en) PROCEDURE FOR TEMPERATURE OF STEM CELLS, PROCEDURE FOR REMOVAL OF CELL AREA IN STANDING TENDING AGAINST DIFFERENTIALIZATION, AND DEVICE FOR TEMPERATURE OF STEM CELLS
CN115722286A (en) Object picking device with imaging-based pipette tip positioning
US10156501B2 (en) Automated microdissection instrument for determining a location of a laser beam projection on a worksurface area
JP7287427B2 (en) Cell aspiration support device and control method for cell aspiration support device
JP2000284186A (en) Coordinate transforming method for position setting means of observation device and observation device equipped with coordinate transforming means
EP3330694A1 (en) Specimen staining system
EP3441456B1 (en) Cell aspiration support system
JP2001211875A (en) Device for collecting fine bodies and method of collecting the same
WO2019159524A1 (en) Imaging system and biological subject transfer device
JP2023017601A (en) Support system, support method, information processor, and program
US20230287325A1 (en) Cell recovery device
JP7006360B2 (en) Sampling device and sampling method
WO2019235089A1 (en) Sample analysis assisting apparatus
JP2000202791A (en) Gathering device for fine substance
WO2017109983A1 (en) Analysis method and analysis system for faint light-emitting sample

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220823

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221024

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230404

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230404

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230410

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20230411

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7287427

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150